Обнаружены следы килоновой в 500 световых годах от Земли

• 12.12.2023
• 95 просмотров

Фото: Theo Vetter / Unsplash

Ученые Трентского университета в Италии обнаружили следы вспышки килоновой при слиянии двух нейтронных звезд, которое произошло в Млечном Пути 3,5-4,5 миллиона лет назад на расстоянии более 500 световых лет от Земли. Предварительные результаты исследования выложены на сервере препринтов arXiv.

В новой работе физики объяснили происхождение двух изотопов — железа-60 и плутония-244, обнаруженных на дне океана, в отложениях возрастом 3-4 миллиона лет. Теоретически Fe-60 мог быть синтезирован в результате обычной сверхновой, однако Pu-244 может возникать только при относительно редких разновидностях сверхновых, возникающих, например, при слиянии нейтронных звезд или других подобных катастрофических событиях.

Предыдущее исследование показало, что слияние двух нейтронных звезд не могло бы привести к наблюдаемому соотношению изотопов. Однако итальянские физики показали, что слияние нейтронных звезд или слияние нейтронной звезды с черной дырой может породить это соотношение при условии специфической картины выброса обломков и определенного угла столкновения. Они определили первоначальное соотношение на основе возраста отложений и периода полураспада, который для Fe-60 составляет 1,5 миллиона лет, а для Pu-224 — 81 миллион лет.

Один из типов гравитационного коллапса, возникающего при слиянии, создает сильные спирально-волновые ветры, которые выбрасывают гораздо больше вещества из килоновой. Наряду с этим также должна была произойти нейтринная бомбардировка выброшенного материала, что все вместе дало изотоп плутония в тех количествах, что были обнаружены на дне океана. При этом килонова должна была быть слегка наклонена относительно Земли.

Ученые также рассчитали ожидаемые разбросы для каждого элемента на основе скорости звездного ветра, создаваемого килоновой. Это дало приблизительное расстояние от Земли, равное всего 500-600 световых лет.