Как се е родило златото във Вселената на Колапсар или неутронните звезди Evenimentul Zilei
Автор: Каталина Курчану/Дата на публикуване: 18-08-2019 11:08
Откъде да взема златото от Вселената? Космическите явления като сблъсъци на неутронни звезди или колапс на масивни звезди в черни дупки биха могли да обяснят присъствието на този благороден метал, но и на други химични елементи, широко разпространени във Вселената.
Повечето от нас се възхищават на прекрасните златни или платинени бижута; тези благородни метали, които блестят на пръстите ни или в обеците, които носят много жени. Друг „тежък“ химичен елемент, бижу на атомните електроцентрали, е уранът, чието делене е в основата на електричеството, произведено от ядрени реактори. Но откъде идват тези химични елементи? Те не са родени след Големия взрив - по-късно са формирани в процеси, базирани на звезди с маса, по-голяма от тази на Слънцето.
Химичните елементи до желязото се образуват в резултат на ядрен синтез в звездите, като тези процеси протичат с отделянето на енергия. По принцип по-голямата част от ядрата, които се обединяват в резултат на процеса на сливане, се трансформират в енергия. Но от желязото нагоре, за да се обединят ядрата, пораждайки тежки химически елементи, като злато, платина или уран, те трябва да бъдат снабдени с енергия. И така, как става това сливане във Вселената? Каква е алхимията зад златото?
В момента има две хипотези: една, че тежките елементи се раждат от процеса на присъединяване на две неутронни звезди, които се въртят около себе си, излъчвайки гравитационни вълни. След дълъг период двете звезди вероятно се сливат в черна дупка, част от материята на звездите, генериращи, следвайки така наречените r-процеси (бърз процес), след което неутроните се абсорбират от ядра, нови по-тежки ядра, радиоактивни, които след разпадане пораждат по-тежки химически елементи като злато, платина или уран.
Но как обединението на неутронните звезди отнема много време, остава да се обясни наличието на злато в ранната история на Вселената. По принцип тежките елементи вече са съществували веднага след раждането на първите звезди и галактики.
Група изследователи предложи механизъм, наречен колапс, който би генерирал голяма част от тежките химически елементи във Вселената. Става въпрос за масивни звезди, с маса, много по-голяма от тази на Слънцето, които, когато "умрат", т.е. са консумирали ядреното гориво вътре, експлодират под формата на свръхнова тип А. Това поражда черна дупка. в резултат на гравитационния колапс на централната част на звездата, но също и на значително количество материя, богата на химични елементи като кислород, въглерод или желязо, както и неутрони, която се върти около тази черна дупка, достигайки много високи скорости. Неутроните се улавят от ядрата и веднага след r-процеса накрая генерират тежки химически елементи. Резултатът от това проучване, компютърна симулация на целия процес на колапс, беше публикуван наскоро в списание Nature.
Счита се, че практически 80% от тежките химически елементи възникват при колапси, като само около 20% се образуват при сблъсъци с неутронни звезди.
Понастоящем обаче не е ясно дали колапсите все пак успяват да обяснят големите количества злато, които съществуват във Вселената, дори ако колапсът може да генерира количество злато с маса, стотици пъти по-голяма от тази на нашата планета.
Астрономите ще трябва да проведат нови изследвания на масивни звезди, които пораждат свръхнови тип А., с надеждата да разберат по-добре процесите от типа r. Същото важи и за земните лаборатории, където ядрената физика, по-специално r-процесите, проучени подробно.
Следователно златото в нашите бижута е резултат от специални космически процеси: сблъсъци или експлозии на звезди, като самите ние сме синове на звездите, тъй като химическите елементи в нашето тяло са се родили в сърцето на звездите след ядрен синтез.
Статия, написана от Каталина Оана Курчану, първи изследовател в областта на физиката на елементарните частици и ядрената физика, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Рим, Италия) и сътрудник на Scientia.ro
Нашите препоръки
Светът на изкуството ще бъде много по-празен след смъртта на актьора Владимир Гайтан. актьорът