Вчені NASA показали, як утворюється золото внаслідок зіткнення двох гігантських зірок у космосі

NASA опублікувала результати моделювання, яке показало: перед злиттям нейтронних зір у їхніх магнітосферах виникає хаотична взаємодія, що може залишати слід у гравітаційних хвилях і електромагнітному випромінюванні. Дослідження, проведене командою під керівництвом Дімітріоса Скіатаса з Центру космічних польотів імені Ґоддарда, відкриває нові можливості для спостереження цих космічних явищ ще до моменту зіткнення.

Нейтронні зорі — надщільні залишки масивних світил, що вибухнули як наднові. Їхні магнітні поля у квадрильйон разів сильніші за земне. Коли дві такі зірки обертаються навколо одна одної, вони випромінюють гравітаційні хвилі, поступово зближуючись. У момент зіткнення виникає гамма-спалах, відбувається викид нейтронно-багатої речовини та утворюється кілонова — світіння, пов’язане з формуванням важких елементів, зокрема золота й платини.

Модель NASA відтворила останні 7,7 мілісекунди перед злиттям двох зірок масою по 1,4 сонячної. У цей час їхні магнітні поля з’єднувалися, розривалися й знову перепліталися, утворюючи складну структуру. Це спричиняло зміни яскравості випромінювання, які залежать від орієнтації магнітних осей. За словами Зоравара Вадіасінга з Університету Меріленду, навіть перспектива спостерігача впливає на те, які сигнали можна зафіксувати.

Скріншот симуляції суперкомп’ютера NASA, що показує нейтронні зорі, які обертаються спірально, створюючи магнітний хаос (Джерело зображення: Центр космічних польотів імені Годдарда NASA/Д. Скіатас та ін. 2025)

Симуляції показали, що високоенергетичне гамма-випромінювання поглинається у вигляді електрон-позитронних пар, тоді як рентгенівське може виходити назовні. Це відкриває перспективи для майбутніх телескопів із широким полем зору, які зможуть виявляти ознаки злиття ще до самого зіткнення.

Науковці наголошують, що наступні покоління обсерваторій, зокрема місія LISA, запланована на середину 2030‑х, дадуть змогу одночасно фіксувати гравітаційні хвилі й електромагнітні сигнали. Це допоможе краще зрозуміти фізику нейтронних зір і процеси утворення найважчих елементів у Всесвіті. Результати дослідження опубліковані 20 листопада 2025 року в журналі The Astro­phys­i­cal Jour­nal.