Черные дыры могут быть источником лития

Схематическое изображение выброса вещества от
черной дыры в межзвездное пространство. (кликните картинку для увеличения)

Схематическое изображение выброса вещества от черной дыры в межзвездное пространство. (кликните картинку для увеличения)

20.07.2012 (18:41)
Просмотров: 3661
Рейтинг: 1.75
Голосов: 4

Теги:
литий, вселенная, микрозавр, взрыв, гелий, водород,
Естественные науки >> Физика






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Стандартная космологическая теория с высокой точностью предсказывает количество водорода и гелия, возникшего сразу же после Большого Взрыва. Но аналогичные расчеты для лития на первый взгляд кажутся завышенными. Правда, последние работы ученых из Швеции и Германии показывают, что это только половина «литиевой» загадки Вселенной. Теоретические расчеты предсказывают, что вещество, окружающее черные дыры, может быть достаточно горячим для запуска реакции ядерного синтеза, продуктом которой является литий. Если расчеты будут подтверждены наблюдениями, новая теория сделает еще более сложным объяснение того, куда исчезает весь произведенный во Вселенной литий. Таким образом, открытие увеличивает список тайн Вселенной, в которые ученым только предстоит проникнуть.

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.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100