Paul Sparks
0 
3651
135
Verden vår er full av kjemikalier som ikke burde eksistere.
Lettere elementer, som karbon og oksygen og helium, eksisterer på grunn av intense fusjonsenergier som knuser protoner sammen inne i stjerner. Men elementer fra kobolt til nikkel til kobber, opp gjennom jod og xenon, og inkludert uran og plutonium, er bare for tunge til å bli produsert ved stjernefusjon. Selv kjernen i den største, lyseste solen er ikke varm og under trykk nok til å gjøre noe tyngre enn jern.
Og likevel er disse kjemikaliene rikelig i universet. Noe gjør dem. [Elementary, My Dear: 8 Elements du aldri har hørt om]
Den klassiske historien var at supernovaene - eksplosjonene som river noen stjerner fra hverandre på slutten av livet - er den skyldige. Disse eksplosjonene skulle kort rekkevidde nå energier intense nok til å skape de tyngre elementene. Den dominerende teorien for hvordan dette skjer er turbulens. Når supernova kaster materiale inn i universet, går teorien, krusninger av turbulens passerer gjennom vindene, kort komprimerer utflytende stjernemateriale med nok kraft til å smelle selv fusjonsresistente jernatomer i andre atomer og danner tyngre elementer.
Men en ny væskedynamikkmodell antyder at alt er galt.
"For å sette i gang denne prosessen, må vi ha et slags overskudd av energi," sa studiens hovedforfatter Snezhana Abarzhi, en materialforsker ved University of Western Australia i Perth. "Folk har trodd i mange år at denne typen overflødighet kan være skapt av voldelige, raske prosesser, som i hovedsak kan være turbulente prosesser," fortalte hun .
Men Abarzhi og hennes medforfattere utviklet en modell av væskene i en supernova som antyder noe annet - noe mindre - som kanskje skjer. De presenterte funnene sine tidligere denne måneden i Boston, på American Physical Society March-møtet, og publiserte også funnene deres 26. november 2018 i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences..
I en supernova sprenger stjernemateriale bort fra stjernens kjerne i høy hastighet. Men alt dette materialet flyter utover med omtrent samme hastighet. I forhold til hverandre beveger ikke molekylene i denne strømmen av stjernemateriale seg så raskt. Selv om det kan være en eller annen krusning eller virvel, er det ikke nok turbulens til å lage molekyler forbi jern på det periodiske bordet.
I stedet fant Abarzhi og teamet hennes at fusjon sannsynligvis finner sted i isolerte hotspots i supernovaen.
Når en stjerne eksploderer, forklarte hun, er eksplosjonen ikke perfekt symmetrisk. Stjernen i seg selv har tetthetsuregelmessigheter i øyeblikket før en eksplosjon, og kreftene som sprenger den fra hverandre er også litt uregelmessige.
Disse uregelmessighetene produserer ultradense, ultrahot-regioner i den allerede varme heten til den eksploderende stjernen. I stedet for voldelige krusninger som rister hele massen, blir supernovas press og energier spesielt konsentrert i små deler av den eksploderende massen. Disse regionene blir korte kjemiske fabrikker kraftigere enn noe som finnes i en typisk stjerne.
Og det, antyder Abarzhi og hennes team, er hvor alle de tunge elementene i universet kommer fra.
Det store forbeholdet her er at dette er et enkelt resultat og et enkelt papir. For å komme dit, stolte forskerne på penn-og-papir-arbeid, så vel som datamodeller, sa Abarzhi. For å bekrefte eller tilbakevise disse resultatene, vil astronomer måtte matche dem mot de faktiske kjemiske signaturene til supernovaer i universet - gassskyer og andre rester av en fantastisk eksplosjon.
Men det virker som forskere er litt nærmere å forstå hvor mye av materialet rundt oss, inkludert i våre egne kropper, som blir laget.
- Galleri: Our Amazing Sun
- Brennende folklore: 5 blendende solmyter
- De 12 merkeligste objektene i universet
Opprinnelig publisert på .