Взрыв в космическом хвосте рассказал о происхождении золота

Международная группа астрономов разгадала природу загадочного гамма-всплеска, зафиксированного спутником NASA «Ферми» в сентябре 2023 года. Оказалось, что это редкое событие — короткий гамма-всплеск, возникший при столкновении двух нейтронных звезд, в ходе которого образовались тяжелые элементы, включая золото и платину.

С помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» и космического телескопа «Хаббл» исследователи точно определили местоположение всплеска, обозначенного как GRB 230906A. Он произошел в тусклой галактике, входящей в более крупную группу галактик на расстоянии примерно 8,5 миллиарда световых лет от Земли. Эта группа переживает космическое столкновение — галактики взаимодействуют и сливаются, что запускает бурное звездообразование.

Всплеск возник в обломочном поле этого галактического столкновения, в длинном тонком потоке звезд и газа, растянувшемся в пространстве. При взаимодействии галактик их гравитация настолько сильно воздействует друг на друга, что материя выбрасывается в космос, образуя хвостообразные структуры, называемые учеными «приливными хвостами».

«Это может указывать на то, что приливное взаимодействие между галактиками способно запускать звездообразование, — поясняет доцент Пенсильванского университета Симон Дикьяра. — Две нейтронные звезды, образовавшиеся из новых звезд, могут в конечном итоге слиться, порождая те мощные взрывы, которые мы наблюдаем».

Такие взрывы, называемые также слияниями компактных двойных звезд, порождают килоновые — яркие ореолы света. Они являются одним из главных источников производства тяжелых элементов во Вселенной. Исследователи полагают, что столкнувшиеся нейтронные звезды родились во время всплеска звездообразования, вызванного галактическим слиянием примерно 700 миллионов лет назад.

По словам авторов исследования, золото, которое мы носим в виде ювелирных украшений, однажды возникло именно в таком взрыве. Результаты наблюдений опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.

Точное расстояние до всплеска пока остается неопределенным — возможно, он находится еще дальше, что сделало бы его одним из самых удаленных коротких гамма-всплесков из когда-либо зарегистрированных. Будущие наблюдения с телескопами нового поколения помогут разрешить этот вопрос.

По одной из теорий, через 4-5 миллиардов лет наш Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды. Тогда может произойти нечто подобное — возникнут приливные хвосты, которые будут обогащать Вселенную новыми тяжелыми элементами.