Bilim adamları, evrendeki en ağır elementlerin nasıl ortaya çıktığını keşfettiler

Günlük hayatımızda karşılaştığımız demir, gümüş gibi ağır elementler

Evrenin başlangıcında vardı 13,7 milyarYıllar önce. Zamanla atomları bir araya getiren nükleosentez adı verilen nükleer reaksiyonlarla yaratıldılar. Özellikle, en ağır elementlerden bazıları olan iyot, altın, platin, uranyum, plütonyum ve küriyum, hızlı nötron yakalama süreci veya r-süreci adı verilen özel bir nükleosentez türü yoluyla yaratıldı.

Astronomik olayların neler yapabileceği sorusuen ağır unsurları üretmek onlarca yıldır bir sır olarak kaldı. Bugün, r-sürecinin iki nötron yıldızı arasındaki şiddetli çarpışmalar sırasında, bir nötron yıldızı ile bir kara delik arasında veya büyük yıldızların ölümünden sonra meydana gelen nadir patlamalar sırasında gerçekleşebileceğine inanılıyor. Bu yüksek enerjili olaylar evrende çok nadirdir. Bu olduğunda, nötronlar atomların çekirdeklerine dahil edilir ve daha sonra protonlara dönüştürülür. Periyodik tablodaki elementler çekirdeklerindeki proton sayısı ile belirlendiğinden, daha fazla nötron yakalandıkça r süreci daha ağır çekirdekler oluşturur.

Sonuç olarak oluşan çekirdeklerden bazılarır-süreci radyoaktiftir ve kararlı çekirdeklere dönüşmeleri milyonlarca yıl alır. İyot-129 ve küryum-247 — Güneş'in oluşumundan önce oluşmuş iki çekirdek. Sonunda göktaşı olarak dünya yüzeyine düşen katıların içine gömülmüşlerdi. Bu meteoritlerin içinde radyoaktif bozunma, aşırı miktarda kararlı çekirdek üretti. Günümüzde bu fazlalık, güneş sisteminde oluşumundan hemen önce mevcut olan iyot-129 ve küryum-247 miktarını belirlemek için laboratuvarlarda ölçülebilmektedir.

R-sürecinin bu iki çekirdeği neden bu kadar özel?Her zamanki özelliğe sahiptirler: neredeyse aynı hızda parçalanırlar. Yani iyot-129 ile küriyum-247 arasındaki oran milyarlarca yıl önce oluştuklarından beri değişmemiştir.

"Bu inanılmaz bir tesadüf, özellikle deBu çekirdeklerin, göktaşlarında ölçülebilen beş radyoaktif R-süreci çekirdeğinden ikisi olduğu göz önüne alındığında. Tarih öncesi bir fosil gibi zaman içinde donmuş olan iyot-129'un küriyum-247'ye oranıyla, güneş sisteminin ve içindeki her şeyin bileşimini şekillendiren ağır element üretiminin son dalgasına doğrudan bakabiliyoruz."

Benoit Côté, Konkola Gözlemevi

53 protonlu iyot, kürden daha kolay oluşturulur.96 protonu ile. Bunun nedeni, daha fazla sayıda küriyum protonuna ulaşmak için daha fazla nötron yakalama reaksiyonunun gerekli olmasıdır. Sonuç olarak, iyot-129'un kürium-247'ye oranı, yaratıldıkları sırada mevcut olan nötronların sayısına büyük ölçüde bağlıdır.

Ekip, iyot-129'u şu şekilde hesapladı:Curium-247, göktaşlarının bileşimini taklit eden doğru koşullar kümesini bulmak için nötron yıldızları ve kara deliklerin çarpışmasıyla sentezlendi. Güneş sisteminin doğumundan önceki son r-süreci olayı sırasında mevcut nötron sayısının çok büyük olamayacağı sonucuna vardılar. Aksi takdirde iyoda göre çok fazla küri oluşur. Bu, çarpışma sırasında bir nötron yıldızının yüzeyinden ayrılan madde gibi çok nötronca zengin kaynakların muhtemelen önemli bir rol oynamadığı anlamına gelir.

Peki bu r-süreci çekirdeklerini ne yarattı?Araştırmacılar nasıl yaratıldıkları hakkında yeni bilgilendirici bilgiler sağlayabilirken, onları yaratan astronomik nesnenin doğasını belirleyemediler. Bunun nedeni, nükleosentez modellerinin belirsiz nükleer özelliklere dayanmasıdır ve nötronların mevcudiyetinin, büyük yıldız patlamaları ve çarpışan nötron yıldızları gibi belirli astronomik nesnelerle nasıl ilişkilendirileceği hala belirsizdir.

Bu yeni teşhis ileAstrofiziksel modellemede ve nükleer özelliklerin anlaşılmasındaki araç ilerlemeleri, hangi astronomik nesnelerin güneş sistemindeki en ağır elementleri oluşturduğunu ortaya çıkarabilir.

Ayrıca okuyun:

Fizikçiler bir kara deliğin benzerini yarattılar ve Hawking'in teorisini doğruladılar. Nereye götürür?

Mars'ın ilk panoraması ortaya çıktı. 142 fotoğraftan oluşuyor!

Antarktika'dan dev bir buzdağı ayrıldı. Yüzölçümü 1270 kilometre karedir.

Bilim adamları, kuantum dünyasındaki hız sınırını keşfettiler.