Существовал пробел. В течение многих лет астрономы изучали внешние слои Солнца и обнаруживали значительно меньше серебра, чем ожидалось. Это была не небольшая погрешность, а существенное расхождение. Цифры не складывались в единую картину.
Куда же делось недостающее серебро?
Новые исследования показывают, что оно вовсе не исчезло. Оно просто пряталось на виду.
Зачем искать серебро в Солнце?
Возможно, вам покажется странным, кого вообще может интересовать серебро в звезде, состоящей на 98,5% из водорода и гелия. История записана в оставшихся 1,5%. Эта доля содержит следы железа, меди и более тяжелых элементов.
Эти элементы служат капсулами времени.
Например, серебро образуется, когда умирающие звезды взрываются сверхновыми. Обнаружение серебра в составе Солнца позволяет ученым отследить космическую хронологию. Это помогает картировать распределение тяжелых элементов по всей Млечному Путю.
«Изучая свет звезд разных типов и возрастов, мы надеемся понять, где в Вселенной формируется серебро», — говорит Сема Калыскан, ведущий автор исследования, ныне работающая постдоком в Льежском университете.
Рассинхронизация с хондритами CI
Стандартом для сравнения служат древние метеориты, известные как хондриты CI.
Эти породы сформировались из той же примитивной облака, что породило Солнце 4,6 миллиарда лет назад. Логика подсказывает, что раскол метеорита CI должен выявить уровень содержания серебра, соответствующий солнечному. Если Солнцу недостает серебра, значит, что-то не так.
Обычно астрономы измеряют состав Солнца, анализируя спектральные линии. Свет, идущий от ядра Солнца, встречает атомы во внешних слоях и поглощается на определенных длинах волн. В результате получается спектр света с темными линиями. Каждый элемент оставляет уникальный отпечаток.
Предыдущие модели тщательно изучали эти отпечатки. Они видели линии, рассчитывали количества и выявляли дефицит.
Просто в Солнце не хватало серебра, чтобы соответствовать метеоритам.
Эффект неравновесия
Калыскан и ее команда подвергли сомнению используемые методы. Поскольку прикоснуться к Солнцу невозможно, они смоделировали его. Они создали компьютерные модели с высоким содержанием серебра, чтобы посмотреть, смогут ли они воспроизвести наблюдаемые слабые спектральные линии.
Предыдущие попытки терпели неудачу из-за своей излишней простоты.
Когда свет ударяет по атому, внутри него происходят сложные процессы. Это меняет то, как свет поглощается. Прошлые симуляции игнорировали так называемые неэквilibriumные эффекты. Их моделирование хаотично и требует значительных вычислительных мощностей. Разные атомы ведут себя по-разному.
Никто до этого успешно не моделировал атом серебра с учетом этих неэквilibriumных эффектов. Команда Калыскан использовала суперкомпьютер Tetralith в Швеции, чтобы решить эту проблему.
Результат изменил картину.
«Исчезнувшее» серебро обнаружено
Неэквilibriumные эффекты объясняют расхождение.
Модель Калыскан показывает, что Солнце содержит на 55% больше серебра, чем ранее измерялось. Это не идеальное совпадение один к одному с хондритами CI, но оно близко. Это близко, чтобы исключить экзотические причины или гипотетические потерянные звезды.
Серебро было там всё это время.
Астрономы просто не могли разглядеть его четко из-за сложной атомной физики, которая заглушала сигнал. Загадка заключалась не в отсутствующем элементе. Это была измерительная слепая зона.
В следующем этапе команда планирует применить этот метод к другим типам звезд. Тайна солнечного серебра может быть закрыта, но Вселенная хранит еще множество других тайн, скрытых в свете звезд. 🌌
