Sciencemag.cz
Doporučujeme
V binárních systémech neutronových hvězd může interakce mezi oběma hvězdami nakonec vést k jejich srážce/fúzi. Podmínky jsou přitom dostatečně extrémní na to, aby mohly vznikat lanthanoidy a další těžké prvky. Dochází k tomu jadernou reakcí zvanou r-proces (rapid neutron capture, rychlé zachycení neutronů). Nicméně podle některých názorů se nezdá, že by srážky neutronových hvězd probíhaly dostatečně často, aby samy o sobě mohly vysvětlit množství těžkých prvků ve vesmíru.
Nová studie proto navrhuje ještě jiný mechanismus jejich vzniku. Zdrojem lanthanoidů, ale i zlata a platiny, může být také exploze lehkých neutronových hvězd. Takový je výsledek výzkumu vědců z SUNY Poly (Utica, New York) a Chinese University of Hong Kong. (Poznámka: nicméně zatímco srážky neutronových hvězd jsme již pozorovali – zachycujeme z nich gravitační vlny – navrženou explozi ještě ne.)
Binární neutronové hvězdy nemusí zdaleka skončit jen v ustáleném stavu nebo směřovat ke srážce. Podle nové studie si mohou navzájem krást hmotu i prostřednictvím slapových sil. Pokud jedna z hvězd ztratí dostatek hmoty, stane se při určité minimální hmotnosti nestabilní. Výsledkem pak bude rychlé pulzování a posléze výbuch.
Autoři nové studie zkoumali, zda tento proces dokáže vytvářet podobné podmínky pro syntézu těžkých prvků jako fúze neutronových hvězd. Předchozích studií tohoto procesu je velmi málo, protože jeho modelování je výpočetně náročné.
Vědci ale uvádějí, že tyto problémy překonali a simulovali průběh exploze. Výsledky mají potvrzovat, že neutronové hvězdy s nízkou hmotností jsou opravdu nestabilní a explodovat mohou. Chemické složení výtrysku se pak velmi podobá složení Slunce, zejména co se týče zastoupení těžkých prvků. Tento scénář by proto mohl být dalším příspěvkem k vysvětlení množství jednotlivých chemických prvků ve vesmíru.
Chun-Ming Yip et al, R-process Nucleosynthesis of Subminimal Neutron Star Explosions, The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/acf570
Zdroj: Suny Polytechnic Institute / Phys.org
Poznámky PH:
Tisková zpráva neuvádí, jaký je onen minimální limit hmotnosti neutronové hvězdy, aby došlo k explozi. Možná nejde o konkrétní číslo, ale o množství hmoty odstraněné z původní hvězdy (nebo podíl vytržené hmoty ku celkové hmotnosti), eventuálně i o rychlost celého procesu?
V tomto případě je asi jedno, zda druhá hvězda z páru, která krade hmotu slapovými silami, je neutronová hvězda nebo černá díra? Nicméně text zmiňuje pouze dvojici neutronových hvězd.
