Диски вокруг черных дыр способны накапливать золото

Ученые открыли новый способ формирования тяжелых элементов во Вселенной. Раньше считалось, что для создания золота, серебра, тория и урана требуются особые условия, возникающие при взрыве сверхновой или при столкновении нейтронных звезд. Новые данные показали, что эти элементы могут образовываться в вихревом хаосе, окружающем активную новорожденную черную дыру, сообщает Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

В этой экстремальной среде наблюдается высокая скорость излучения нейтрино. Протоны превращаются в нейтроны, и возникает их избыток – это необходимо для процесса, в результате которого образуются тяжелые элементы.

Ученые из Центра исследований тяжелых ионов GSI Гельмгольца в Германии проверили эту теорию, построив несколько компьютерных моделей. Они варьировали массу и скорость вращения черных дыр, массу материала вокруг нее, а также влияние различных параметров на нейтрино. Результаты показали, что при благоприятных условиях в этих средах может происходить образование тяжелых элементов.

«Решающим фактором является общая масса диска», – отметили авторы.

Исследования показали, что в массивных дисках чаще возникают тяжелые элементы. Но их масса не должна превышать определенный предел, иначе там начинают происходить процессы, препятствующие зарождению металлов.

Ученые заключили, что диски должны находиться в пределах от 1 до 10% солнечной массы. Они отметили, что смогут получить больше данных после запуска нового поколения ускорителей, например, Установки для исследований антипротонов и ионов (FAIR).