Raskaat elementit, joita kohtaamme jokapäiväisessä elämässämme, kuten rauta ja hopea, eivät ole
Kysymys mitä tähtitieteelliset tapahtumat voivatraskaimpien elementtien tuottaminen on ollut mysteeri vuosikymmenien ajan. Nykyään uskotaan, että r-prosessi voi tapahtua kahden neutronitähden, neutronitähden ja mustan aukon väkivaltaisissa törmäyksissä tai harvinaisten räjähdysten aikana massiivisten tähtien kuoleman jälkeen. Nämä korkean energian tapahtumat ovat hyvin harvinaisia maailmankaikkeudessa. Kun näin tapahtuu, neutronit liitetään atomien ytimiin ja muutetaan sitten protoneiksi. Koska jaksollisen taulukon elementit määräytyvät niiden ytimissä olevien protonien lukumäärän mukaan, r-prosessi luo raskaammat ytimet, kun enemmän neutroneja otetaan kiinni.
Osa ytimistä muodostui seurauksenar-prosessi, ovat radioaktiivisia ja kestää miljoonia vuosia hajoaa vakaiksi ytimiksi. Jodi-129 ja curium-247 — kaksi sellaista ydintä, jotka muodostuivat ennen Auringon muodostumista. Ne upotettiin kiinteisiin aineisiin, jotka lopulta putosivat maan pinnalle meteoriitteina. Näiden meteoriittien sisällä radioaktiivinen hajoaminen tuotti ylimäärän pysyviä ytimiä. Nykyään tämä ylimäärä voidaan mitata laboratorioissa, jotta voidaan määrittää jodi-129:n ja curium-247:n määrä, jotka olivat läsnä aurinkokunnassa juuri ennen sen muodostumista.
Miksi nämä kaksi r-prosessin ydintä ovat niin erikoisia?Heillä on tavallinen ominaisuus: ne hajoavat melkein samalla nopeudella. Toisin sanoen jodi-129: n ja kurium-247: n suhde ei ole muuttunut niiden luomisen jälkeen miljardeja vuosia sitten.
"Tämä on hämmästyttävä yhteensattuma, varsinkin sen jälkeenottaen huomioon, että nämä ytimet ovat kaksi viidestä radioaktiivisesta r-prosessin ytimestä, jotka voidaan mitata meteoriiteissa. Kun jodi-129:n ja curium-247:n suhde on jäätynyt ajassa kuin esihistoriallinen fossiili, voimme suoraan katsoa viimeistä raskaiden elementtien tuotannon aaltoa, joka muokkasi aurinkokunnan ja kaiken sen koostumuksen.
Benoit Côté, Konkolan observatorio
Jodia on sen 53 protonilla helpompi luoda kuin kuriumia.sen 96 protonilla. Tämä johtuu siitä, että tarvitaan enemmän neutronien sieppausreaktioita suuremman määrän kuriumprotonien saavuttamiseksi. Tämän seurauksena jodi-129: n ja kurium-247: n suhde riippuu suuresti niiden syntymishetkellä käytettävissä olevien neutronien määrästä.
Joukkue laski jodi-129: nkurium-247, syntetisoitu neutronitähtien ja mustien aukkojen törmäyksillä, jotta löydettäisiin oikea joukko olosuhteita, jotka matkivat meteoriittien koostumusta. He päättelivät, että viimeisen r-prosessitapahtuman aikana ennen aurinkokunnan syntymää käytettävissä olevien neutronien määrä ei olisi voinut olla liian suuri. Muuten muodostuisi liikaa kuriumia jodiin verrattuna. Tämä tarkoittaa, että hyvin neutronirikkailla lähteillä, kuten törmäyksen aikana neutronitähden pinnalta irtoavalla aineella, ei todennäköisesti ollut merkittävää roolia.
Joten mikä loi nämä r-prosessin ytimet?Vaikka tutkijat voisivat antaa uutta informatiivista tietoa niiden luomisesta, he eivät pystyneet määrittämään niitä luoneen astronomisen objektin luonnetta. Tämä johtuu siitä, että nukleosynteesimallit perustuvat epävarmoihin ydinominaisuuksiin, ja on edelleen epäselvää, miten neutronien saatavuus voidaan yhdistää tiettyihin tähtitieteellisiin kohteisiin, kuten tähtien massiivisiin räjähdyksiin ja törmääviin neutronitähtiin.
Tämän uuden diagnoosin avullatyökalun kehitys astrofysikaalisessa mallinnuksessa ja ydinominaisuuksien ymmärtäminen voivat paljastaa mitkä taivaankappaleet luovat aurinkojärjestelmän raskaimmat elementit.
Lue myös:
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?
Ensimmäinen panoraama Marsista ilmestyi. Se koostuu 142 valokuvasta!
Jättimäinen jäävuori on eronnut Etelämantereelta. Sen pinta-ala on 1270 neliökilometriä.
Tutkijat ovat löytäneet nopeusrajoituksen kvanttimaailmassa.