Научници су открили како настају најтежи елементи у свемиру

Тешки елементи са којима се сусрећемо у свакодневном животу, као што су гвожђе и сребро, нису

постојало на почетку Универзума 13,7 милијардипре много година. Настали су током времена нуклеарним реакцијама званим нуклеосинтеза, које су спојиле атоме заједно. Конкретно, јод, злато, платина, уранијум, плутонијум и куријум — неки од најтежих елемената — настали су кроз посебан тип нуклеосинтезе који се назива процес брзог хватања неутрона или р-процес.

Питање шта астрономски догађаји могупроизводить самые тяжелые элементы, оставался загадкой на протяжении десятилетий. Сегодня считается, что r-процесс может происходить во время сильных столкновений между двумя нейтронными звездами, между нейтронной звездой и черной дырой или во время редких взрывов после смерти массивных звезд. Такие высокоэнергетические события происходят во Вселенной очень редко. Когда это происходит, нейтроны включаются в ядра атомов, а затем превращаются в протоны. Поскольку элементы в периодической таблице определяются количеством протонов в их ядрах, процесс r создает более тяжелые ядра по мере захвата большего количества нейтронов.

Нека од језгара су настала као резултатр-процес, су радиоактивни и потребни су милиони година да се распадну у стабилна језгра. Јод-129 и куријум-247 — два таква језгра која су настала пре настанка Сунца. Били су уграђени у чврсте материје које су на крају пале на површину земље као метеорити. Унутар ових метеорита, радиоактивни распад је произвео вишак стабилних језгара. Данас се овај вишак може измерити у лабораторијама како би се одредила количина јода-129 и куријума-247 који су били присутни у Сунчевом систему непосредно пре његовог формирања.

Зашто су ове две језгре р-процеса тако посебне?Имају уобичајено својство: распадају се готово истом брзином. Другим речима, однос између јода-129 и куријума-247 није се променио од њиховог стварања пре милијарде година.

„Ово је невероватна коинциденција, посебно од кадас обзиром да су ова језгра два од пет радиоактивних језгара р-процеса која се могу мерити у метеоритима. Са односом јода-129 и куријума-247 замрзнутим у времену као праисторијски фосил, можемо директно да погледамо последњи талас производње тешких елемената који је обликовао састав Сунчевог система и свега у њему.”

Беноа Цоте, опсерваторија Конкола

Јод је са својих 53 протона лакше створити од куријума.са својих 96 протона. То је зато што је потребно више реакција хватања неутрона да би се постигао већи број протона курија. Као последица, однос јода-129 према курију-247 веома зависи од броја неутрона који су били доступни у време њиховог стварања.

Тим је израчунао јод-129 докуријум-247, синтетизован сударима неутронских звезда и црних рупа, како би се пронашао тачан скуп услова који опонашају састав метеорита. Закључили су да број неутрона расположивих током последњег догађаја р-процеса пре рођења Сунчевог система није могао бити превелик. У супротном би се створило превише курија у поређењу са јодом. То значи да врло неутронски богати извори, попут материје која се током судара одвојила од површине неутронске звезде, вероватно нису играли важну улогу.

Па шта је створило ове језгре р-процеса?Иако су истраживачи могли да пруже нове информативне информације о томе како су створени, нису успели да утврде природу астрономског објекта који их је створио. То је зато што се модели нуклеосинтезе заснивају на неизвесним нуклеарним својствима и још увек је нејасно како повезати доступност неутрона са одређеним астрономским објектима, попут масивних експлозија звезда и сударајућих се неутронских звезда.

Овом новом дијагностикомнапредак алата у астрофизичком моделирању и разумевање нуклеарних својстава може открити који астрономски објекти стварају најтеже елементе у Сунчевом систему.

Прочитајте и:

Физичари су створили аналог црне рупе и потврдили Хокингову теорију. Куда води?

Појавила се прва панорама Марса. Састоји се од 142 фотографије!

Гигантски ледени брег одвојио се од Антарктика. Његова површина је 1270 квадратних километара.

Научници су открили ограничење брзине у квантном свету.