Американські фізики пояснили, як у космосі може зароджуватися золото

Фізики з Університету штату Теннессі зробили три відкриття, які допомагають зрозуміти, як у космосі утворюються золото та інші важкі елементи. Йдеться про процес швидкого захоплення нейтронів (r‑процес), що запускається під час вибухів і зіткнень зірок. Нові результати пояснюють, як нестабільні атомні ядра розпадаються і які проміжні стани виникають на цьому шляху.

Дослідження проводили на станції ISOLDE у ЦЕРН, де фізики працювали з ізотопом індій‑134. Його розпад призводив до утворення збуджених форм олова, і саме тут уперше вдалося виміряти енергію нейтронів, що виходять під час рідкісного процесу бета‑затримки з викидом двох нейтронів. Це явище відбувається лише в екзотичних ядрах, які існують дуже короткий час, і тепер воно отримало експериментальне підтвердження.

Другим відкриттям стало спостереження давно передбаченого нейтронного стану в ізотопі олово‑133. Виявилося, що ядро не «забуває» свій попередній розпад, як вважалося раніше, а зберігає певну «пам’ять» про нього. Це змінює уявлення про те, як ядра випускають один чи два нейтрони, і вимагає складніших моделей для пояснення поведінки таких систем.

Третій результат показав, що заселення цього стану відбувається нестандартно — не так, як прогнозували наявні теорії. Це означає, що моделі, які працюють для стабільних ядер, можуть бути непридатними для опису екзотичних, і фізикам доведеться створювати нові підходи.

Усі три відкриття мають ключове значення для розуміння того, як зоряні катастрофи створюють важкі елементи на кшталт золота й платини. Вони дають експериментальні дані для перевірки теоретичних моделей і відкривають шлях до точнішого опису процесів, що формують хімічний склад Всесвіту.