В 1926 году астрофизик сэр Артур Эддингтон написал в своей работе «Внутреннее строение звезд»: «На первый взгляд может показаться, что глубокие недра Солнца и звезд менее доступны для научных исследований, чем любая другая область Вселенной. Какой прибор может пробить внешние слои звезды и проверить условия внутри??"Почти 90 лет спустя на этот вопрос теперь есть ответ благодаря работе группы из шести астрофизиков из Института астрономии и астрофизики научного факультета ULB и Лаборатории Вселенной и частиц Университета Монпелье, которым удалось измерить температуру в центре определенных звезд и оценить их возраст.
В этих измерениях используются изотопы1 хорошо подобранных химических элементов (таких как 99Tc и 93Nb), которые действуют как термометр и часы, и которые, как выяснили исследователи, в изобилии присутствуют на поверхности звезд. Для этого они использовали спектрограф HERMES (установленный на телескопе KULeuven Mercator, расположенном на Ла-Пальме на Канарских островах), созданный в рамках сотрудничества, основными партнерами которого были KULeuven, ULB и Королевская обсерватория Бельгии.
Астрофизики измеряют температуры глубоких слоев звезд, где происходит синтез элементов тяжелее железа. Эти тяжелые элементы после того, как были доставлены на поверхность звезды, выбрасываются в межзвездную среду в конце жизни гигантской звезды. Они становятся частью больших пылевых и газовых облаков, составляющих межзвездную среду и порождающих новые звезды. Это сценарий, по которому Солнце возникло четыре с половиной миллиарда лет назад.
Элементы тяжелее железа, которые мы используем сегодня здесь, на Земле, в ряде технологических приложений (например, ниобий в постоянных магнитах или церий в каталитических преобразователях), прошли тот же путь.
Наше понимание происхождения всех этих элементов было значительно улучшено этим исследованием, только что опубликованным в номере журнала Nature за 8 января.
Примечания:
1. Химический элемент характеризуется количеством протонов. Количество нейтронов может варьироваться для данного элемента; один говорит, что у него разные изотопы. Например, углерод (C) обычно насчитывает 6 протонов и 6 нейтронов (выражается как 12C, при этом верхний шрифт перед символом элемента представляет собой сумму количества протонов и нейтронов), но иногда он может иметь 7 (13C) или даже 8 (14C) нейтроны.
2. В результате Большого взрыва в основном производились водород и гелий.