Астрономи вперше пояснили аномальний космічний вибух, який не могли розгадати 20 років

Астрономи вперше за майже 20 років розгадали загадку космічного спалаху 2004 року. Науковці пов’язали його з утворенням важких хімічних елементів — золота і платини — під час надпотужного виверження магнетара. Це відкриття кидає виклик усталеній думці, що такі елементи виникають лише внаслідок зіткнення нейтронних зірок, і натякає на існування інших, досі невідомих «космічних фабрик» важких металів.

Подія, яку виявили у грудні 2004 року, супроводжувалася потужним спалахом світла й частинок, викликаним гігантським викидом енергії з магнетара — нейтронної зірки з надсильним магнітним полем. Основний спалах тривав усього кілька секунд, але випромінив більше енергії, ніж Сонце продукує за мільйон років. Другий, слабший сигнал, виявлений через 10 хвилин, залишався незрозумілим донині.

Дослідники з Центру комп’ютерної астрофізики Інституту Флетайрона встановили, що цей другий сигнал є доказом синтезу важких елементів. За їхніми оцінками, під час спалаху магнетар вивільнив матерію, маса якої відповідає третині маси Землі, і яка містила нестабільні радіоактивні ядра, що пізніше перетворилися на стабільні елементи, зокрема золото. Це лише другий випадок в історії науки, коли вдалося безпосередньо спостерігати утворення таких елементів — першим була подія злиття нейтронних зірок у 2017 році.

Моделювання показало, що подібні гігантські виверження магнетарів могли створити до 10% усіх r-процес-елементів у галактиці. Інші ймовірно утворилися внаслідок злиття зірок, але обмеженість спостережень не дозволяє точно визначити співвідношення. Крім того, магнетарні виверження могли відбуватись значно раніше в історії галактик, пояснюючи надлишок важких елементів у молодих зоряних системах.

Аби уточнити роль магнетарів у хімічній еволюції Всесвіту, науковцям потрібно зафіксувати більше подібних подій. Допомогти в цьому має місія NASA Compton Spectrometer and Imager, запуск якої заплановано на 2027 рік. Вловити подібні спалахи непросто — на детекцію ультрафіолетового випромінювання у відповідь на гамма-спалах залишається всього 10−15 хвилин. Але кожна така подія — шанс краще зрозуміти, як формувалися елементи, з яких складається наш світ.