Міжнародна команда астрономів зробила несподіване відкриття, яке змінює уявлення про хімічний склад нашої зорі. Новий аналіз показав, що Сонце містить приблизно на 55% більше срібла, ніж свідчили попередні наукові оцінки. Це відкриття не лише допомогло пояснити давню загадку, а й може пролити світло на походження важких елементів у Всесвіті.
Новий погляд на склад Сонця
Попри те, що Сонце майже повністю складається з водню та гелію, у ньому присутні й важчі елементи — залізо, вуглець, кисень, срібло та багато інших. Їхня сумарна частка становить лише близько 1,5% маси зорі, однак саме вони допомагають ученим відстежувати історію формування галактик і планетних систем.
Дослідження виконали фахівці Уппсальського університету у Швеції. Авторкою роботи стала Сема Чалискан, яка проводила дослідження під час навчання в аспірантурі на кафедрі фізики та астрономії. За її словами, Сонце є своєрідним еталоном для астрономії, тому уточнення його складу має важливе значення для вивчення інших зір, планет і космічної речовини.
Як вдалося знайти більше срібла
Визначити кількість срібла допоміг метод спектроскопії. Коли світло Сонця проходить крізь його атмосферу, атоми різних елементів поглинають певні довжини хвиль. У результаті в спектрі виникають темні лінії, які є своєрідними «відбитками пальців» кожного хімічного елемента.
Раніше науковці використовували спрощені моделі сонячної атмосфери. Нова робота базується на значно складнішому комп’ютерному моделюванні, яке точніше описує процеси у зовнішніх шарах Сонця та взаємодію атомів срібла зі світлом.
Крім цього, дослідники врахували так звані нерівноважні ефекти, коли саме випромінювання впливає на поведінку атомів, що формують спектральні лінії. Саме завдяки цьому вдалося отримати значно точніший результат.
Давня загадка отримала пояснення
Протягом багатьох років астрономів дивувала одна невідповідність. Аналіз Сонця показував меншу кількість срібла, ніж містили найдавніші метеорити Сонячної системи. Це виглядало дивно, адже і Сонце, і первинні метеорити утворилися приблизно 4,6 мільярда років тому з однієї газопилової хмари. Теоретично їхній хімічний склад мав бути майже однаковим.
Після перегляду розрахунків ця суперечність практично зникла. Нові оцінки виявилися набагато ближчими до складу древніх метеоритів, що підтверджує правильність сучасної моделі.
Відкриття допоможе зрозуміти еволюцію Галактики
Науковці наголошують, що значення роботи виходить далеко за межі вивчення самого Сонця.
Срібло належить до важких елементів, які народжуються в надрах масивних зір або під час потужних космічних катастроф, зокрема вибухів наднових і зіткнень нейтронних зір. Визначивши його точну кількість у Сонці, дослідники отримують новий інструмент для відстеження того, як ці елементи поширювалися Чумацьким Шляхом протягом мільярдів років.
Наступним етапом стане застосування цієї методики до інших зір різного віку та типу. Це дозволить краще зрозуміти, де саме у Всесвіті утворюється срібло та як важкі елементи накопичувалися в нашій галактиці.
Нові моделі — нові відкриття
Для виконання складних розрахунків дослідники використали шведський суперкомп’ютер Tetralith, який дозволив змоделювати фізичні процеси в атмосфері Сонця з безпрецедентною точністю.
Хоча подібні методики вже застосовувалися для аналізу інших хімічних елементів, для срібла в атмосфері Сонця їх використали вперше. Саме це дозволило отримати результат, який змінює сучасне уявлення про склад нашої зорі та відкриває нові можливості для дослідження хімічної еволюції Всесвіту.