Mokslininkai atrado, kaip kyla sunkiausi visatos elementai

Sunkieji elementai, su kuriais susiduriame kasdieniame gyvenime, pavyzdžiui, geležis ir sidabras, nėra

Visatos pradžioje egzistavo 13,7 mlrdprieš metus. Laikui bėgant juos sukūrė branduolinės reakcijos, vadinamos nukleosinteze, kurios sujungė atomus. Visų pirma, jodas, auksas, platina, uranas, plutonis ir kuršis – vieni iš sunkiausių elementų – buvo sukurti specialios nukleosintezės būdu, vadinamu greituoju neutronų surinkimo procesu arba r-procesu.

Klausimas, ką gali astronominiai įvykiaisunkiausių elementų gamyba išlieka paslaptis dešimtmečius. Šiandien manoma, kad r procesas gali įvykti smarkiai susidūrus dviem neutroninėms žvaigždėms, tarp neutronų žvaigždės ir juodosios skylės arba per retus sprogimus po didžiulių žvaigždžių mirties. Šie didelės energijos įvykiai visatoje yra labai reti. Kai taip atsitinka, neutronai yra įjungiami į atomų branduolius ir vėliau paverčiami protonais. Kadangi periodinės lentelės elementus lemia protonų skaičius jų branduoliuose, r procesas sukuria sunkesnius branduolius, nes sulaikoma daugiau neutronų.

Dalis branduolių susidarė dėl tor-procese, yra radioaktyvūs ir prireikia milijonų metų, kol suskyla į stabilius branduolius. Jodas-129 ir curium-247 — du tokie branduoliai, kurie susiformavo iki Saulės susidarymo. Jie buvo įterpti į kietas medžiagas, kurios galiausiai nukrito ant žemės paviršiaus kaip meteoritai. Šių meteoritų viduje radioaktyvus skilimas sukėlė stabilių branduolių perteklių. Šiandien šį perteklių galima išmatuoti laboratorijose, siekiant nustatyti jodo-129 ir kurio-247 kiekį, kuris buvo Saulės sistemoje prieš pat jos susidarymą.

Kodėl šios dvi r proceso šerdys yra tokios ypatingos?Jie turi įprastą savybę: jie suyra beveik tokiu pat greičiu. Kitaip tariant, jodo-129 ir kurio-247 santykis nepasikeitė nuo jų sukūrimo prieš milijardus metų.

„Tai nuostabus sutapimas, juolab kadatsižvelgiant į tai, kad šie branduoliai yra du iš penkių radioaktyviųjų r proceso branduolių, kuriuos galima išmatuoti meteorituose. Kadangi jodo-129 ir kurio-247 santykis sustingęs kaip priešistorinė fosilija, galime tiesiogiai pažvelgti į paskutinę sunkiųjų elementų gamybos bangą, kuri suformavo Saulės sistemos ir visko, kas joje, sudėtį.

Benoit Côté, Konkolos observatorija

Jodą su 53 protonais lengviau sukurti nei kurį.su savo 96 protonais. Taip yra dėl to, kad norint pasiekti didesnį kurio protonų skaičių, reikia daugiau neutronų gaudymo reakcijų. Dėl to jodo-129 ir kurio-247 santykis labai priklauso nuo neutronų, kurie buvo jų sukūrimo metu, skaičiaus.

Komanda apskaičiavo jodo-129 ikikuris-247, sintetinamas susidūrus neutroninėms žvaigždėms ir juodosioms skylėms, kad būtų galima rasti teisingą sąlygų rinkinį, imituojantį meteoritų sudėtį. Jie padarė išvadą, kad neutronų, pasiekiamų per paskutinį r proceso procesą iki Saulės sistemos gimimo, skaičius negalėjo būti per didelis. Priešingu atveju susidarytų per daug kurio, palyginti su jodu. Tai reiškia, kad labai daug neutronų turintys šaltiniai, tokie kaip materija, susidūrimo metu atsiskyrusi nuo neutroninės žvaigždės paviršiaus, tikriausiai nevaidino svarbaus vaidmens.

Taigi, kas sukūrė šiuos r-proceso branduolius?Nors tyrėjai galėjo pateikti naujos informacinės informacijos apie tai, kaip jie buvo sukurti, jie negalėjo nustatyti jų sukūrusio astronominio objekto pobūdžio. Taip yra todėl, kad nukleosintezės modeliai yra pagrįsti neaiškiomis branduolio savybėmis, ir vis dar neaišku, kaip neutronų prieinamumą susieti su konkrečiais astronominiais objektais, tokiais kaip masyvūs žvaigždžių sprogimai ir susidūrusios neutroninės žvaigždės.

Su šia nauja diagnostikaastrofizinio modeliavimo įrankio pažanga ir branduolinių savybių supratimas gali atskleisti, kurie astronominiai objektai sukuria sunkiausius Saulės sistemos elementus.

Taip pat skaitykite:

Fizikai sukūrė juodosios skylės analogą ir patvirtino Hawkingo teoriją. Kur jis veda?

Atsirado pirmoji Marso panorama. Jį sudaro 142 nuotraukos!

Milžiniškas ledkalnis atsiskyrė nuo Antarktidos. Jo plotas yra 1270 kvadratinių kilometrų.

Mokslininkai atrado greičio apribojimą kvantiniame pasaulyje.