Звезды на заре времен, должно быть, были способны создавать элементы, намного более тяжелые, чем все, что когда-либо встречалось в природе на Земле или вообще во Вселенной в целом.
Таков вывод Команда астрономов под руководством Яна Рёдерера из Мичиганского университета сделала выводы после изучения 42 звезд Млечного Пути, химическое содержание которых можно объяснить только предшествующим образованием элементов с атомными массами более 260.
Большинство элементов во Вселенной – практически все, что тяжелее водорода, на самом деле – были созданы звездами. Первый способ их создания — это слияние. В ядре звезды находится двигатель, который смешивает атомы для создания более тяжелых элементов.
Самый тяжелый элемент, который может произвести этот процесс, — это железо. Для синтеза железа в более тяжелые элементы требуется гораздо больше энергии, чем оно генерирует, поэтому в этот момент звезда самоуничтожается.
Другой способ связан с этим самоуничтожением. При взрывах сверхновых, когда умирает звезда, и взрывах килоновых, когда две нейтронные звезды сталкиваются друг с другом, создаются условия для быстрого процесса захвата нейтронов, или r-процесса.
Это когда их так много. свободные нейтроны плавают вокруг и попадают на доступные ядра, образуя более тяжелый элемент. Для этого нужна действительно экстремальная, энергетическая среда, такая как сверхновая.
И это происходит очень быстро – отсюда и «быстрая» часть в названии. Подтверждено, что это процесс, в результате которого производятся такие элементы, как золото, платина, торий и уран. Но мы еще многого не знаем о том, как создаются элементы.
«У нас есть общее представление о том, как работает r-процесс, но условия этого процесса весьма экстремальны», — объясняет Рёдерер. .
«Мы не имеем четкого представления о том, сколько различных типов мест во Вселенной могут генерировать r-процесс, мы не знаем, как заканчивается r-процесс, и мы не можем» не отвечаю на такие вопросы, как «сколько нейтронов можно добавить?»
«Или насколько тяжелым может быть элемент? Поэтому мы решили изучить элементы, которые могут образоваться в результате деления некоторых хорошо изученных старых звезд, чтобы посмотреть, сможем ли мы начать отвечать на некоторые из этих вопросов».
Другой известный нам способ образования элементов Это происходит в результате ядерного деления. Это когда атом не сливается, а распадается, в результате чего получается менее массивный элемент.
Химический состав 42 звезд Млечного Пути Рёдерер и его команда были хорошо изучены и установлены.
Первые звезды во Вселенной состояли преимущественно из водорода. Они создавали элементы в своих ядрах и умирали, засеивая окружающее пространство элементами, которые были поглощены в последующие поколения звезд.
Звезды, которые изучала команда, как известно, содержат элементы, образующиеся в результате r-процесса во время взрывов сверхновых.
Но исследователи не искали r-процесс Они искали элементы, которые могли бы быть продуктами деления, такие как рутений, родий, палладий и серебро. И вместо того, чтобы рассматривать звезды по отдельности, как это обычно бывает, исследователи рассматривали их как группу.
И они нашли закономерность. Присутствие некоторых других элементов ожидается в определенных соотношениях содержания, если металлы, которые изучала команда, были получены в результате r-процесса. Таких соотношений не было. Это предполагает, заключила команда, что рассматриваемые элементы были произведены в результате деления.
Это означает, что ранние звезды, из которых произошли эти металлы, должны были производить элементы гораздо тяжелее, с атомной массой более 260, что впоследствии расщепляются с образованием более легких и стабильных элементов.
Мы никогда и нигде не наблюдали, чтобы эти элементы встречались в природе. Мы видели их в лаборатории, но период их полураспада настолько короток, что они распадаются почти мгновенно.
Однако исследования показывают, что поиск потенциальных продуктов деления может сказать нам, насколько вероятны или распространены их Формирование может происходить где-то в более широкой Вселенной.
«Эта цифра 260 интересна тем, что ранее мы не обнаруживали ничего настолько тяжелого ни в космосе, ни в природе на Земле, даже в ходе испытаний ядерного оружия», — говорит Рёдерер.
«Но наблюдение за ними в космосе дает нам представление о том, как думать о моделях и делении, и может дать нам представление о том, как возникло такое богатое разнообразие элементов».
исследование было опубликовано в журнале Science.
Пара верхних кварков была обнаружена в детрите, распыляющемся из-за столкновения двух атомов свинца. Обнаружение укрепляет…
Amazon готовится запустить свою первую полную партию спутников Project Kuiper на следующей неделе, отмечая решающую…
Квантовая машина использовала запутанные кубиты для создания числа, сертифицированного как по-настоящему случайное впервые, демонстрируя удобную…
материя и антивещество должны были полностью уничтожить друг друга назад, оставив вселенную очень пустое место.…
Еще раз, Марс подарил нам пример чего -то, что, кажется, в изобилии: чрезвычайно необычные и…
Одним из распространенных заблуждений о черных дырах является то, что они поглощают не только значение,…