Как столкновение звёзд создаёт золото
Нейтронная звезда — чрезвычайно плотный остаток звезды, пережившей взрыв. Когда две такие звезды сближаются и сливаются, часть их вещества выбрасывается в космос. Оно богато нейтронами — частицами, которые обычно находятся в атомных ядрах, но сами по себе не имеют электрического заряда.
В выброшенном веществе ядра атомов захватывают нейтроны один за другим. Захваты происходят так быстро, что ядра успевают набрать много нейтронов прежде, чем нестабильные изотопы распадутся. Затем часть нейтронов превращается в протоны — частицы с положительным зарядом. Так меняется сам элемент: при подходящем числе протонов возникает, например, золото.
От космического выброса до кольца
Этот путь называют быстрым захватом нейтронов, или r-процессом. Он позволяет создавать многие тяжёлые элементы, которые трудно получить обычными реакциями внутри звёзд. Образовавшиеся ядра не сразу становятся привычными атомами: выброшенное вещество расширяется и остывает, после чего элементы входят в состав космической пыли и газа.
Со временем такие облака могут стать материалом для новых звёзд и планетных систем. Золото, попавшее в состав Земли, прошло долгую цепочку перемещений: от катастрофического события — через межзвёздное вещество — к планете и, гораздо позже, к украшению.
Слияния нейтронных звёзд считают важным источником тяжёлых элементов, но возможны и редкие типы звёздных взрывов. Поэтому золотое кольцо не указывает на одно-единственное место рождения каждого его атома. Оно хранит вещество, созданное в условиях, которых на Земле не бывает: в потоке нейтронов после гибели звёзд.
