Чёрные дыры способствуют синтезу лития

<< К списку новостей  |  Показать новости:   2011, Январь 2011, Февраль 2011, Март 2011, Апрель 2011, Май 2011, Июнь 2011, Июль 2011, Август 2011, Сентябрь 2011, Октябрь 2011, Ноябрь 2011, Декабрь 2012, Январь 2012, Февраль 2012, Март 2012, Апрель 2012, Май 2012, Июнь 2012, Июль 2012, Август 2012, Сентябрь 2012, Октябрь 2012, Ноябрь 2012, Декабрь 2013, Январь 2013, Февраль 2013, Март 2013, Апрель 2013, Май 2013, Июнь 2013, Июль 2013, Август 2013, Сентябрь 2013, Октябрь 2013, Ноябрь 2013, Декабрь 2017, Ноябрь 2018, Май 2018, Июнь 2019, Апрель 2019, Май 2020, Апрель 2020, Август 2021, Март 2021, Май

Опубликовано: 23 Июля 2012

Двое физиков из Стокгольмского (Швеция) и Мюнхенского технического (Германия) университетов установили, что чёрные дыры могут способствовать синтезу стабильных изотопов лития 6Li и 7Li.

Литий входит в небольшую группу лёгких элементов, формировавшихся во время первичного нуклеосинтеза (синтеза ядер на ранних этапах развития Вселенной) в таких количествах, которые можно оценить экспериментально. Изотоп 7Li, к примеру, наблюдается в атмосферах относительно «холодных» звёзд нашей Галактики — звёзд гало и светил, принадлежащих шаровым скоплениям. Первые подобные наблюдения, выполненные более тридцати лет назад, показали, что зависимость содержания 7Li от металличности имеет протяжённый горизонтальный участок, плато. Высоту последнего, общую для звёзд с самыми разными физическими характеристиками, и принимают за первичное содержание лития-7.

С появлением свежих наблюдательных данных плато стало менее ровным. Это, впрочем, не помогло согласовать результаты опытов с модельными вычислениями, которые всё равно дают примерно в три раза более высокую оценку первичного содержания 7Li. На другие лёгкие элементы — дейтерий и гелий-4 — такое несоответствие, названное «проблемой лития», не распространяется.

Упомянутая проблема остаётся одним из самых сложных открытых вопросов современной космологии. Надеяться на её скорое решение не приходится: расчёты германо-шведской группы могут лишь усугубить расхождения между теорией первичного нуклеосинтеза и экспериментом, но никак не сгладить их.

Аккреция на чёрную дыру в двойной системе (иллюстрация ESO / L. Calçada).

Новый источник 6Li и 7Li авторы обнаружили при рассмотрении аккреции вещества звезды-компаньона на чёрную дыру звёздной массы. Существование двойных систем этого типа — микроквазаров — давно подтверждено рентгеновскими наблюдениями, результаты которых моделируются двумя разными способами. Модели считаются не взаимоисключающими, а дополнительными, причём в первой из них фигурируют образующиеся в пространстве около чёрной дыры «холодные» и тонкие аккреционные диски, а во второй — «горячие» аккреционные торы.

Последний вариант интересен тем, что температура внутри тора достигает поистине гигантских значений, достаточных для развития всевозможных ядерных реакций. Некоторые из них ведут к появлению изотопов лития, и общие массы производимых одной чёрной дырой 6Li и 7Li, как выяснилось, могут доходить до сотой доли солнечной.

Поскольку частота появления микроквазаров с «горячими» аккреционными торами в Млечном Пути неизвестна, оценить реальный вклад таких двойных систем в процесс синтеза лития не получится. Сомнений в том, что этот вклад в итоге окажется серьёзным, нет: даже если аккреционные торы выделяют по 10–4 солнечной массы лития-7 и сохраняются всего лишь у (0,1–1)% микроквазаров из нашей Галактики, общий объём получаемого изотопа сравним с тем, что был создан при первичном нуклеосинтезе. Не учитывать столь мощного дополнительного источника 7Li в исследованиях, посвящённых «проблеме лития», будет просто невозможно.

Источник:"Компьютерра–Онлайн"