Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 71

После обнаружения этого очень интересного факта возникла идея о том, не может ли процесс быстрого присоединения нейтронов протекать в условиях звезд, особенно при их вспышках. На помощь вновь пришли данные астрофизиков. Наблюдения над вспышкой Сверхновой в спиральной туманности NGC 4725 в 1940 г. показали, что ее светимость в течение примерно 600 дней спадала по экспоненциальному закону с периодом полураспада 55 дней, хотя большая часть энергии испускалась в первые пять дней (рис. 44). Затем по истечении 600 дней светимость в продолжение многих лет изменялась незначительно. В настоящее время установлено, что общая энергия, выделяемая при вспышках Сверхновых звезд такого типа, составляет 10^>49 эрг. Однако основная часть этой энергии выделяется в первые дни. Энергия, обусловленная экспоненциальным уменьшением светимости, равна 10^>47 эрг.

Поскольку светимость Сверхновых спадает по экспоненциальному закону [см. уравнение (10)], то источником энергии таких звезд может быть, по-видимому, только распад радиоактивных ядер. В настоящее время мы имеем данные о периодах полураспада различных радиоактивных ядер всех химических элементов. Эти данные свидетельствуют о том, что с периодом полураспада 55 дней распадаются только изотопы Be^>7, Sr^>89 и Cf^>254. Распад какого же из этих ядер обусловливает светимость Сверхновых звезд? Средняя энергия, испускаемая при распаде Be^>7, равна около 57 кэв, следовательно, чтобы обеспечить выделение энергии 10^>47 эрг, в звезде должно образоваться около 10^>13 г ядер Be^>7. Если в среднем Сверхновые вспыхивают один раз в 500 лет, то за время существования нашей Галактики (около 5 млрд, лет) общее количество изотопа Li^>7, образующегося при К-захвате Be^>7, должно приближаться к 70 000 солнечных масс. Эта величина более чем в 100 раз превышает наблюдаемую распространенность этого элемента. Поэтому вряд ли Be^>7 может быть источником энергии Сверхновых звезд.

Рис. 44. Зависимость светимости Сверхновой звезды от времени.

То же самое можно сказать и об изотопе Sr^>89. Наблюдаемая распространенность стабильного продукта его распада Y^>89почти в 100 раз меньше по сравнению с тем количеством, которое должно образоваться при вспышках Сверхновых. Кроме того, в этом случае непонятно, почему процесс быстрого захвата нейтронов остановился на стронции и как тогда объяснить механизм образования ядер урана и тория?

Наиболее правдоподобна гипотеза о том, что при вспышках Сверхновых синтезируются ядра