Fyysikot ajattelevat, että he ovat saaneet esiin maailman äärimmäisimmät kemialliset tehtaat


Fyysikot ajattelevat, että he ovat saaneet esiin maailman äärimmäisimmät kemialliset tehtaat

Tämä on NASAn kuva supernovasta.

Luotto: NASA

Maailmamme on täynnä kemikaaleja, joita ei pitäisi olla.

Kevyempiä elementtejä, kuten hiiltä ja happea ja heliumia, esiintyy intensiivisten fuusioenergioiden vuoksi, jotka puristavat protoneja yhdessä tähtien sisällä. Mutta elementit koboltista nikkeliin kupariin, jodin ja ksenonin kautta, mukaan lukien uraani ja plutonium, ovat aivan liian raskaita, jotta ne voidaan tuottaa tähtien fuusion avulla. Jopa suurimman, kirkkaimman auringon ydin ei ole tarpeeksi kuuma ja paineistettu tarpeeksi raskaammaksi kuin rauta.

Ja kuitenkin nämä kemikaalit ovat runsaasti maailmankaikkeudessa. Jotain tekee niistä. [Elementary, My Dear: 8 Elements You Never Heard Of]

Klassinen tarina oli, että supernova – räjähdykset, jotka repivät joitakin tähtiä heidän elämäänsä – ovat syyllisiä. Näiden räjähdysten pitäisi päästä energian tarpeeksi voimakkaiksi, jotta ne voisivat luoda raskaampia elementtejä. Hallitseva teoria siitä, miten tämä tapahtuu, on turbulenssi. Kun supernova heittää materiaalia maailmankaikkeuteen, teoria menee, turbulenssin aallot kulkevat sen tuulien läpi, puristamalla lyhyesti ulosvirtaavat tähtimateriaalit riittävällä voimalla sulkemaan jopa fuusio-resistenttejä rauta-atomeja muihin atomeihin ja muodostavat raskaampia elementtejä.

Mutta uusi nesteanalyysimalli viittaa siihen, että tämä on väärä.

"Jotta tämä prosessi voitaisiin aloittaa, tarvitsemme jonkinlaista ylimääräistä energiaa", sanoi tutkimuspäällikkö Snezhana Abarzhi, Länsi-Australian yliopiston materiaalitutkija Perthissä. "Ihmiset ovat usean vuoden ajan uskoneet, että tällainen ylimääräinen luonne voi syntyä väkivaltaisilla, nopealla prosessilla, jotka saattavat olla olennaisesti turbulentteja prosesseja", hän kertoi Live Scienceille.

Mutta Abarzhi ja hänen apulaisjäsenensä kehittivät supernovan nesteiden mallin, joka viittaa siihen, että jotakin muuta – jotain pienempää – voisi tapahtua. He esittivät havaintojaan aiemmin tässä kuussa Bostonissa, American Physical Society maaliskuussa pidetyssä kokouksessa, ja julkaisivat myös havainnot 26. marraskuuta 2018 Kansallisten tiedeakatemian lehdessä Proceedings.

Supernovassa tähtimateriaali räjähtää pois tähtien ytimestä suurella nopeudella. Mutta kaikki tämä materiaali virtaa ulospäin samalla nopeudella. Joten suhteessa toisiinsa, tämän tähtimateriaalivirran molekyylit eivät liiku kaikkea sitä nopeasti. Vaikka voi olla satunnainen aaltoilu tai pyörremyrsky, ei ole tarpeeksi turbulenssia, jotta voitaisiin luoda molekyylejä, jotka ovat menneet rauta-asemaan jaksollisessa taulukossa.

Sen sijaan Abarzhi ja hänen tiiminsä havaitsivat, että fuusio tapahtuu todennäköisesti supernovan sisällä olevissa erillisissä kuormituksissa.

Kun tähti räjähtää, hän selitti, että räjähdys ei ole täysin symmetrinen. Tähti itsessään on tiheyden epäsäännöllisyyksiä räjähdyshetkellä, ja erottuvat voimat ovat myös hieman epäsäännöllisiä.

Nämä epäsäännöllisyydet tuottavat ultraääntä, ultraviivaisia ​​alueita räjähtävän tähden jo kuumassa nesteessä. Koko massaa ravistelevien väkivaltaisten aaltojen sijaan supernovan paineet ja energiat keskittyvät erityisesti räjähtävän massan pieniin osiin. Nämä alueet tulevat lyhyemmiksi kemiallisiksi tehtaille, jotka ovat tehokkaampia kuin mikä tahansa tyypillisessä tähdessä.

Ja että Abarzhi ja hänen tiiminsä ehdottavat, ovat kaikki maailmankaikkeuden raskaat elementit peräisin.

Tässä on suuri varoitus siitä, että tämä on yksi tulos ja yksi paperi. Siellä tutkijat luottivat kynän ja paperin työhön sekä tietokonemalleihin, Abarzhi sanoi. Näiden tulosten vahvistamiseksi tai kumottamiseksi tähtitieteilijöiden on sovitettava ne yhteen universumin todellisten kemiallisten allekirjoitusten kanssa – kaasun pilvet ja muut tähtien räjähdyksen jäännökset.

Mutta tuntuu siltä, ​​että tiedemiehet ovat hieman lähempänä ymmärrystä siitä, kuinka paljon materiaalia ympärillämme, myös omien elinten sisällä, tehdään.

Alun perin julkaistu Live Science.