Давным-давно в нашей галактике произошёл редкий, очень мощный взрыв.
Мы, возможно, никогда не узнаем, что это было: это могла быть особенно мощная сверхновая (взрыв звезды) или столкновение двух нейтронных звезд, и это произошло не менее 100 миллионов лет назад.
Где во Вселенной рождаются самые тяжёлые элементы — такие как плутоний и кюрий? Этот вопрос остаётся одним из открытых в астрофизике, и международная команда физиков попыталась приблизиться к ответу неожиданным способом: изучив придонную железомарганцевую корку из центральной части Тихого океана, поднятую ещё в 1976 году исследовательским судном «Valdivia» с глубины почти 4,8 км. Результат — дата последнего близкого к Земле «r-процессного» взрыва, в котором рождаются самые тяжёлые ядра Вселенной, отодвинута на отметку не менее 90–100 миллионов лет назад.
Что искали
R-процесс — это механизм быстрого захвата нейтронов атомными ядрами, единственный известный способ создания актинидов: тория, урана и более редких изотопов, например плутония-244 и кюрия-247. Где именно в космосе происходит r-процесс — мощные взрывы сверхновых, столкновения нейтронных звёзд, магнитары или коллапсары — остаётся предметом спора.
Команда под руководством Доминика Колля (Хельмгольц-центр Дрезден-Россендорф и Австралийский национальный университет) методом счёта одиночных атомов на ускорительных масс-спектрометрах ANU и ANSTO измерила в слоях корки концентрации трёх изотопов: железа-60 (маркер обычных сверхновых, период полураспада 2,6 млн лет), плутония-244 и кюрия-247 (оба образуются исключительно в r-процессе, периоды полураспада 81 и 15,6 млн лет соответственно).
Что нашли
Профиль железа-60 подтвердил два ранее известных пика притока — 2,4 и 7,2 миллиона лет назад, которые связывают с близкими сверхновыми. А вот плутоний-244 распределился по слоям корки почти равномерно за последние девять миллионов лет, без всякой привязки к этим пикам железа-60. Это означает, что обычные сверхновые, оставившие след в виде железа-60, не были источником обнаруженного плутония.
Чтобы датировать сам r-процессный эпизод, учёные искали кюрий-247, который образуется одновременно с плутонием-244 в том же r-процессе, но распадается почти в пять раз быстрее. В глубоких слоях корки его не нашли — все зафиксированные следы оказались совместимы с обычным радиоактивным фоном от ядерных испытаний XX века. Отсутствие кюрия означает, что с момента взрыва прошло достаточно времени для его полного распада: не менее 70 миллионов лет по консервативной оценке, а с поправкой на специфику данной корки (плутоний в ней частично вымывается химически) — более 95 миллионов лет.
Что это меняет
Результат исключает ряд гипотез, включая предполагаемое слияние нейтронных звёзд («килоновую») вблизи Земли в последние 10 миллионов лет, а также ставит под вопрос недавнюю интерпретацию следов плутония-244 в окаменевших строматолитах возрастом 2 миллиона лет как продукта обычной сверхновой.
По оценке авторов, взрывы, способные произвести актиниды, происходят в 1000–10 000 раз реже стандартных сверхновых — а вспышка обычной сверхновой в нашей Галактике наблюдалась телескопами лишь однажды, в 1987 году.
«Удивительно, что сегодня мы можем измерить в образце возрастом в десятки миллионов лет следы процесса, который произошёл более 100 миллионов лет назад», — отметил Колль.
Авторы признают, что современные модели межзвёздной среды слишком упрощены, чтобы объяснить столь равномерное распределение плутония, и призывают к новым измерениям — в частности, в лунном грунте и более глубоких слоях океанических отложений.
Источник: Koll, D. et al. The timing of the last r-process event near Earth from interstellar ⁶⁰Fe, ²⁴⁴Pu and ²⁴⁷Cm deposition on Earth. Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02841-6
https://www.nature.com/articles/s41550-026-02841-6
https://phys.org/news/2026-06-deep-sea-crust-uncovers-steady.html
Комментариев нет:
Отправить комментарий