Цивилизация
Кальций образовался в древнейших звездах благодаря реакциям с атомами фтора. Статья об этом опубликована в Nature.
Самые ранние звезды во вселенной существенно отличались от Солнца и подобных ему светил, поскольку в их составе не было металлов (так астрономы называют любые элементы тяжелее гелия). Металлы образовались лишь в ходе термоядерного синтеза, и после взрывов первых звезд вошли в состав следующих поколений. Звезды без тяжелых элементов могут быть любого размера, и потому древнейшие светила могли быть в сотни раз тяжелее Солнца. Именно эти звезды стали первым источником атомов гелия и многих других веществ тяжелее водорода.
Лю Вэйпин из Института атомной энергии Китая с помощью ускорителя JUNA решил выяснить, какие именно термоядерные реакции породили кальций. Согласно наблюдениям 2014 года, в недрах звезды SMSS0313-6708 возрастом 13,6 млрд лет присутствует много кальция, при том что вселенной всего 13,8 млрд лет. Из этого следует, что кальций в больших количествах образовался в первых звездах во вселенной, что противоречит современным представлениям о термоядерном синтезе.
Лю и его коллеги провели опыты на ускорителе и выяснили, что в прошлом физики примерно в 7,4 раза недооценивали то, как часто взаимодействия протонов и фтора-19 приводят к рождению неона-20. Атомы этого благородного газа играют важную роль в формировании кальция в недрах звезд, а также многих других тяжелых элементов, чьи ядра содержат больше четырех десятков протонов и нейтронов.
Когда физики учли эту реакцию в расчетах поведения недр светил из третьей популяции, они обнаружили, что эти звезды начали производить примерно столько же кальция, сколько присутствует в материи SMSS0313-6708. Это свидетельствует о том, что первые звезды мироздания сыграли значительно более важную роль в пополнении вселенских запасов кальция, чем считали исследователи в прошлом.
Ранее астрономы МГУ обнаружили гамма-всплеск, пришедший из пустого пространства.