Когда на поверхности нейтронной звезды — сверхплотного остатка погибшей звезды — накапливается вещество, происходит взрыв, похожий на гигантскую термоядерную бомбу. В этом аду за секунды рождаются ядра элементов, которых нет на Земле. Чтобы понять, какие именно, нужно знать их массы с огромной точностью. Физики из RIKEN в Японии использовали прибор, который, как очень точные весы, ловит и взвешивает отдельные ядра, пролетевшие через магнитное поле.
Они впервые точно измерили массы трёх редких ядер: родия-91, палладия-92 и кадмия-96. Погрешность составила всего около 10 килоэлектронвольт — это как если бы вы взвесили человека и ошиблись не больше, чем на вес одной ресницы. Новые цифры подставили в компьютерные модели взрывов, и оказалось, что поток ядерных реакций смещается: больше образуется ядер с массовым числом около 90, а более тяжёлые рождаются реже. Это меняет наше представление о том, какие элементы выбрасываются в космос при таких взрывах.
Эти измерения — как уточнение карты местности для путешественника. Теперь модели звёздных взрывов могут точнее предсказывать, сколько какого элемента образуется. А это, в свою очередь, помогает понять, откуда во Вселенной берутся многие элементы, включая те, что есть в наших телах.
Масс-спектрограф в RIKEN настолько чувствителен, что может различить два ядра, отличающиеся по массе меньше, чем на одну миллиардную долю грамма.
В фантастике взрывы на нейтронных звёздах иногда описываются как источники редких элементов для продвинутых цивилизаций — теперь мы знаем, какие именно ядра там рождаются.