Teški elementi s kojima se susrećemo u svakodnevnom životu, poput željeza i srebra, nisu
Pitanje što mogu astronomski događajiproizvodnja najtežih elemenata ostala je misterij desetljećima. Danas se vjeruje da se r-proces može dogoditi tijekom nasilnih sudara između dvije neutronske zvijezde, između neutronske zvijezde i crne rupe ili tijekom rijetkih eksplozija nakon smrti masivnih zvijezda. Ovi visokoenergetski događaji vrlo su rijetki u svemiru. Kada se to dogodi, neutroni se ugrađuju u jezgre atoma, a zatim pretvaraju u protone. Budući da su elementi u periodnom sustavu određeni brojem protona u njihovim jezgrama, r postupak stvara teže jezgre jer se zahvati više neutrona.
Neke od jezgri nastale su kao rezultatr-proces, radioaktivni su i potrebni su milijuni godina da se raspadnu u stabilne jezgre. Jod-129 i kurij-247 — dvije takve jezgre koje su nastale prije nastanka Sunca. Bili su ugrađeni u čvrste tvari koje su na kraju pale na površinu zemlje kao meteoriti. Unutar ovih meteorita, radioaktivni raspad proizveo je višak stabilnih jezgri. Danas se taj višak može izmjeriti u laboratorijima kako bi se odredila količina joda-129 i kurija-247 koji su bili prisutni u Sunčevom sustavu neposredno prije njegova formiranja.
Zašto su ove dvije jezgre r-procesa tako posebne?Imaju uobičajeno svojstvo: raspadaju se gotovo jednakom brzinom. Drugim riječima, omjer između joda-129 i kurija-247 nije se promijenio od njihovog stvaranja prije milijarde godina.
“Ovo je nevjerojatna slučajnost, pogotovo otkads obzirom da su te jezgre dvije od pet radioaktivnih jezgri r-procesa koje se mogu mjeriti u meteoritima. S omjerom joda-129 i kurija-247 zamrznutog u vremenu poput pretpovijesnog fosila, možemo izravno gledati na posljednji val proizvodnje teških elemenata koji je oblikovao sastav Sunčevog sustava i svega u njemu.”
Benoit Côté, Zvjezdarnica Konkola
Jod, sa svoja 53 protona, lakše je stvoriti od kurija.sa svojih 96 protona. To je zato što je za postizanje većeg broja protona kurija potrebno više reakcija hvatanja neutrona. Kao posljedica toga, omjer joda-129 prema kuriju-247 jako ovisi o broju neutrona koji su bili dostupni u vrijeme njihovog stvaranja.
Tim je izračunao jod-129 dokurij-247, sintetiziran sudarima neutronskih zvijezda i crnih rupa, kako bi se pronašao točan skup uvjeta koji oponašaju sastav meteorita. Zaključili su da broj neutrona dostupnih tijekom zadnjeg događaja r-procesa prije rođenja Sunčevog sustava nije mogao biti prevelik. Inače bi se stvorilo previše kurija u usporedbi s jodom. To znači da vrlo neutronski bogati izvori, poput tvari koja se tijekom sudara odvojila od površine neutronske zvijezde, vjerojatno nisu igrali važnu ulogu.
Pa što je stvorilo ove jezgre r-procesa?Iako su istraživači mogli pružiti nove informativne informacije o tome kako su stvoreni, nisu mogli utvrditi prirodu astronomskog objekta koji ih je stvorio. To je zato što se modeli nukleosinteze temelje na nesigurnim nuklearnim svojstvima i još uvijek nije jasno kako povezati dostupnost neutrona sa određenim astronomskim objektima poput masivnih eksplozija zvijezda i sudarajućih se neutronskih zvijezda.
Ovom novom dijagnostikomnapredak alata u astrofizičkom modeliranju i razumijevanje nuklearnih svojstava može otkriti koji astronomski objekti stvaraju najteže elemente u Sunčevom sustavu.
Pročitajte i:
Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?
Pojavila se prva panorama Marsa. Sastoji se od 142 fotografije!
Divovski ledeni brijeg odvojio se od Antarktike. Površina mu je 1270 četvornih kilometara.
Znanstvenici su otkrili ograničenje brzine u kvantnom svijetu.