Черные дыры могут быть источником лития
 Схематическое изображение выброса вещества от черной дыры в межзвездное пространство. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Проблема лития волнует исследователей Вселенной на протяжении последних трех десятилетий. Спектры наиболее древних звезд нашей галактики показывают присутствие изотопа лития-7, концентрация которого слабо меняется от светила к светилу, несмотря на то, что концентрация других тяжелых элементов существенно разнится. Некоторые ученые объясняли этот факт тем, что литий-7 в звездах имеет один и тот же источник происхождения – ядерный синтез, начавшийся через несколько минут после Большого Взрыва. Эта теория была бы весьма правдоподобна, если бы не одно но. Теория Большого Взрыва с достаточно высокой точностью предсказывает содержание дейтерия, гелия-3 и гелия-4, но ожидаемое количество лития-7 почти вдвое превышает наблюдаемое. Поэтому научный мир искал процессы, которые могли бы расходовать избыток лития в ранней Вселенной.
Однако более свежие данные показывают несколько иную картину. Астрономы обнаружили, что в некоторых наиболее медленно формирующихся звездах содержится гораздо меньше лития-7. Причем, по мнению некоторых астрофизиков, это различие появилось на раннем этапе формирования звезд. И лишь потом некие другие источники лития-7 «уравняли» количество этого изотопа в звездах в результате некоторых неизвестных процессов. Для подтверждения новой теории, которая может полностью перевернуть наши представления об эволюции звезд, необходимо было найти два класса процессов во Вселенной: процессы-источники лития и процессы-потребители, которые позволили бы объяснить в том числе и первоначальное расхождение с Теорией Большого Взрыва.
Новые данные в головоломку добавили ученые из Stockholm University (Швеция) и Technical University of Munich (Германия). Совместная исследовательская группа обнаружила новые источники потенциально большого количества лития-7 – микроквазары. Это рентгеновские источники, принадлежащие к двойным звездным системам. Вещество из звезд в такой системе вращается вокруг черной дыры, как вода вокруг слива в раковине. При определенных условиях в этом процессе формируется горячий тор из вещества: частицы ускоряются почти до скорости света и достигают 100 миллиардов градусов по шкале Кельвина. В таких условиях пары ядер гелия при столкновении рождают ядра лития-7, некоторые из которых в конечном итоге выбрасываются в космос вместе с другими частицами образовавшегося горячего тора.
Авторы новой теории считают, что если описанный механизм встречается хотя бы 1% черных дыр, он мог бы произвести столько же лития-7, сколько, согласно Теории Большого Взрыва, появилось в начале развития Вселенной. Однако для того, чтобы делать какие-то выводы, необходимо провести масштабные наблюдения.
Подробные результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Также по теме:
- Маленький-большой взрыв в адронном колайдере
- Темная материя может объяснить сверхмассивные черные дыры ранней Вселенной
- Тонкие и гибкие бумажные литий-ионные батареи
- Новая технология хранения энергии бьет старые рекорды
- Необыкновенное сжатие черной дыры
Источники: