Вртлеће звезде 'Цоллапсар' дале су универзуму злато
Слика свемирског телескопа Хабл, слика Ракове маглине, познатог и добро проученог остатка супернове. (Кредит за слику: НАСА, ЕСА и Аллисон Лолл / Јефф Хестер (Државни универзитет у Аризони). Захвалност: Давиде Де Мартин (ЕСА / Хуббле))
Већина свемирског злата, уранијума и других тешких елемената настаје из брзо вртложних колапсирајућих звезда, открива нова студија.
Три најлакша елемента универзума - водоник, хелијум и литијум - рођена су у најранијим тренуцима космоса, само минут или два након Великог праска. Елементи до гвожђа на периодном систему су углавном ковани касније, у језгрима звезда.
Међутим, начин на који су створени елементи тежи од гвожђа у периодном систему, попут злата и уранијума, био је дугогодишња мистерија. Претходна истраживања сугеришу кључни траг: атомска језгра су често била потребна за брзу апсорпцију неутрона, што је феномен, скраћено познат као 'р-процес'.
Повезан: Универзум: Велики прасак до сада у 10 лаких корака
„За мене је фасцинантно да чак и ове године, у којој славимо 150. годишњицу периодни систем , има још толико тога што не разумемо како настају тешки елементи универзума “, рекао је за Спаце.цом водећи аутор студије Даниел Сиегел, теоретски физичар са Института за теоријску физику Периметер у Ватерлоу, Канада. Ти елементи укључују „злато и платину и ретке земље у нашој преносивој електроници“, рекао је он.
2017. године, уз помоћ таласа у простору и времену откривених путем опсерваторија гравитационих таласа ЛИГО и Девице, астрономи су открили судар неутронских звезда . То су лешеви великих звезда богатих неутронима који су страдали у катастрофалним експлозијама познатим као супернове. Откриће гравитационих таласа навело је истраживаче да сугеришу да је већина елемената р-процеса кована у чахурама материјала минирано од спајања неутронских звезда .
Судар неутронске звезде који су истраживачи открили 2017. године резултирао је црном рупом. Претходна истраживања су показала да је доминантан извор елемената р-процеса из тог спајања био акрецијски диск крхотина који се формирао око црне рупе.
'Одмах смо схватили [да] се иста физика може наћи око потпуно различитих астрофизичких система', рекао је Сиегел.
Истраживачи су развили компјутерске симулације акреционих дискова за које се очекује да ће се формирати око колапсара, који се урушавају, брзо окрећући масивне звезде чија смрт резултира суперновама и црним рупама.
'Открили смо да се на овим акрецијским дисковима много материјала циркулише око тек рођене црне рупе', рекао је Сиегел. У овим невероватно врућим, густим, најдубљим регионима ових акреционих дискова, честице попут електрона, позитрона и неутрина међусобно делују на начин који доводи протоне у претварање у неутроне, стварајући „почетне услове потребне за формирање тешких елемената, попут злата и платина “, рекао је.
Колапсари су ређи од спајања неутронских звезда. Међутим, већа количина материјала која се избацује у колапс значи да избацују више елемената р-процеса него судари неутронских звезда, кажу истраживачи.
'Оно што смо открили у нашој студији је да би колапсари требали произвести најмање 80% садржаја тешких елемената у нашој галаксији', рекао је Сиегел. 'Скоро 20% би дошло спајањем неутронских звезда.'
У будућности, истраживачи желе да истраже како се елементи стварају у другим врстама акреционих дискова, као што су супернове настале од јако магнетизованих звезда, рекао је Сиегел. 'Такође желимо да истражимо космолошке импликације нашег рада - шта наши резултати указују на хемијску еволуцију и састављање галаксија', додао је он.
Сиегел и његове колеге Јеннифер Барнес и Бриан Метзгер са Универзитета Цолумбиа у Нев Иорку су детаљно објавили своје налазе на мрежи 8. маја у часопису Натуре.
- Слике: Црне рупе универзума
- Неутрон Старс: Дефиниција и чињенице
- 8 загонетних астрономских мистерија
Пратите Цхарлеса К. Цхоија на Твиттеру @цкцхои . Пратите нас на Твиттер -у @Спацедотцом или Фејсбук .
