Введение

На протяжении нескольких лет астрономы, изучающие наше светило, сталкивались с загадкой — в солнце обнаруживалось слишком мало серебра. Исследования показали, что уровень этого редкого элемента значительно ниже ожидаемого. Но где же могло скрываться это пропавшее серебро?

Проблема недостатка серебра

Сначала может показаться странным, почему ученые вообще ищут серебро на солнце. В конце концов, 98.5% массы солнца составляют легкие водород и гелий. Серебро занимает лишь небольшую долю оставшихся 1.5%, в которую также входят следы других тяжелых элементов, таких как железо и медь.

Эти редкие элементы могут рассказать о космической истории. Серебро образуется в результате взрывов умирающих звезд в суперновах. Когда астрономы находят серебро в солнце и других звездах, они могут проследить его происхождение и эволюцию звезд на протяжении веков.

Исследование и открытия

Сема Чалкан, ведущий автор исследования и постдок в Университете Льежа в Бельгии, говорит: «Изучая свет звезд различных типов и возрастов, мы надеемся понять, где формируется серебро во Вселенной и как оно распределялось по Млечному Пути со временем».

Серебро особенно интересно, потому что оно также встречается в древних метеоритах, известных как CI хондриты. Эти метеориты образовались из того же первичного вещества, что и солнце, 4.6 миллиардов лет назад. Поэтому, когда ученые исследуют CI хондриты, которые упали на Землю, они ожидают найти уровень серебра, соответствующий тому, что наблюдается на солнце.

Как астрономы изучают солнечное серебро

Астрономы могут измерять уровень серебра в солнце, используя спектральные линии солнечного света. Когда свет исходит из ядра солнца, он сталкивается с атомами во внешних слоях, которые поглощают свет на определенных длинах волн. При анализе спектра солнечного света можно увидеть темные линии, где свет был поглощен. Каждый элемент оставляет свой уникальный отпечаток.

Ученые могут изучить эти спектральные отпечатки, чтобы восстановить, какие элементы их создали и в каких количествах. Но тут возникает загадка: солнце, похоже, содержит значительно меньше серебра, чем указывает уровень CI хондритов. Этот недостаток серебра ставит под сомнение историю солнца.

Компьютерное моделирование и новые подходы

Чалкан и ее коллеги задали себе вопрос, не упускают ли астрономы что-то важное. Хотя они не могли посетить солнце лично, они могли смоделировать атомы солнца на компьютере. Если они создадут высокосеребряную модель, которая все же будет генерировать низкие спектральные линии серебра, это может помочь выяснить, где скрыто серебро.

Ранее другие ученые пытались сделать подобные модели, но их симуляции были довольно простыми. Свет, ударяясь о атом, вызывает множество сложных эффектов, которые могут изменить то, как атом поглощает свет, и, следовательно, как астрономы его видят. Предыдущие модели не учитывали многие из этих «неравновесных эффектов», поскольку их моделирование крайне сложно.

Результаты и выводы

На самом деле, ни один ученый ранее не пробовал моделировать атом серебра с учетом неравновесных эффектов, пока Чалкан и ее команда не взялись за эту задачу, используя суперкомпьютер Tetralith в Линчепинге, Швеция.

И действительно, эти неравновесные эффекты, похоже, объясняют загадку серебра. На основе своей модели Чалкан и ее коллеги вычислили, что солнце содержит на 55% больше серебра, чем астрономы измерили ранее. Хотя это не идеальное совпадение с CI хондритами, этого достаточно, чтобы исключить какие-либо необычные причины. Пропавшее серебро, возможно, находилось в солнце все это время, скрытое от глаз астрономов из-за физических эффектов.

Заключение и будущее исследований

Далее Чалкан и ее команда планируют использовать этот метод для симуляции других типов звезд. Их работа была опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics в июле 2026 года. Эти новые открытия могут изменить наше понимание о звездах и их эволюции, а также о том, как элементы распределяются в нашей галактике.