Приблизительно 13,8 млрд лет назад – вскоре после Большого взрыва – во Вселенной находились лишь самые легкие элементы – речь идет о водороде, гелии и литии. Все более тяжелые химические элементы образовались позже во время ядерных процессов в звездах. В новой работе ученые продемонстрировали, что в процессе ядерного синтеза в первых звездах (звезды поколения III) наиболее тяжелым элементом являлся кальций.
Ранее было принято считать, что образование кальция случалось во время мощных взрывов сверхновых после смерти первых звезд. Теперь же астрофизики смогли показали, что этот элемент способен формироваться уже в процессе жизни звезд, сообщает журнал Nature.
В 2014 году австралийские астрономы наблюдали старейшую из известных красную гигантскую звезду K-типа SMSS0313-6708. Наблюдения при помощи космических телескопов указали на то, что в состав этой звезды входят литий, углерод, магний и кальций. Но вот происхождение кальция в звезде оставалось загадкой.
Исследователями была проведена серия экспериментов в подземной лаборатории, которая находится в Китае на глубине 2,4 км. Результаты исследования показали, что, как только горение водорода в ядре звезды завершено, оно продолжается в оболочке. При этом новые стадии горения начинаются внутри гелиевого ядра. Эксперименты подтвердили гипотезу о том, что кальций возникает в результате ключевой реакции прорыва цикла углерода, азота и кислорода.
