Mūsų pasaulis pilnas chemikalų, kurių neturėtų būti.
Šviesesni elementai, tokie kaip anglis, deguonis ir helis, egzistuoja dėl intensyvios sintezės energijos, sutraukiančios protonus žvaigždžių viduje. Bet elementai nuo kobalto iki nikelio iki vario, per jodą ir ksenoną, įskaitant uraną ir plutonį, yra tiesiog per sunkūs, kad juos būtų galima gaminti sintezės būdu iš žvaigždžių. Net didžiausios, ryškiausios saulės šerdis nėra įkaitusi ir nėra pakankamai slėgio, kad būtų nieko sunkesnio už geležį.
Ir vis dėlto tų chemikalų gausu visatoje. Kažkas juos priverčia.
Klasikinė istorija buvo ta, kad supernovos - sprogimai, kurie gyvenimo pabaigoje atitraukia kai kurias žvaigždes - yra kaltininkas. Tie sprogimai turėtų trumpam pasiekti energiją, kuri yra pakankamai stipri, kad būtų sukurti sunkesni elementai. Dominuojanti teorija, kaip tai atsitinka, yra turbulencija. Kai supernova meta medžiagą į visatą, teorija tęsiasi, turbulencijos bangos praeina per jos vėjus, trumpam suspaudžiant išsiskleidusią žvaigždžių medžiagą pakankamai jėgos, kad net branduolio sintezei atsparius geležies atomus būtų galima susmulkinti į kitus atomus ir sudaryti sunkesnius elementus.
Tačiau naujas skysčių dinamikos modelis rodo, kad visa tai neteisinga.
„Norėdami pradėti šį procesą, turime turėti tam tikrą energijos perteklių“, - teigė tyrimo pagrindinė autorė Snezhana Abarzhi, Vakarų Australijos universiteto Perte medžiagų žinovė. „Žmonės daugelį metų tikėjo, kad tokio pobūdžio perteklių gali sukurti žiaurūs, greiti procesai, kurie iš esmės gali būti neramūs procesai“, - pasakojo ji „Live Science“.
Tačiau Abarzhi ir jos bendraautoriai sukūrė supernovos skysčių modelį, kuris rodo, kad gali būti dar kažkas - kažkas mažesnio. Jie šį mėnesį pristatė išvadas Bostone, Amerikos fizikų draugijos kovo susitikime, taip pat paskelbė savo išvadas 2018 m. Lapkričio 26 d. Žurnale „Proceedings of the National Sciences“.
Supernovoje žvaigždžių medžiaga dideliu greičiu pūtė nuo žvaigždės šerdies. Bet visa ta medžiaga išteka į išorę maždaug tokiu pat greičiu. Taigi, palyginti su viena kita, šiame žvaigždžių pavidalo medžiagų sraute molekulės juda ne taip greitai. Nors kartais gali atsirasti virpėjimas ar sūkurys, periodinėje lentelėje nėra pakankamai turbulencijos, kad susidarytų molekulės, esančios geležyje.
Vietoj to, Abarzhi ir jos komanda nustatė, kad sintezė greičiausiai įvyks izoliuotuose supernovos taškuose.
Kai žvaigždė sprogo, aiškino ji, sprogimas nėra visiškai simetriškas. Pati žvaigždė turi tankio nelygumus tuo metu, kai įvyko sprogimas, o jėgos, sprogdinančios ją atskirai, taip pat yra šiek tiek netaisyklingos.
Dėl tų nelygumų sprogstančios žvaigždės jau karštame skystyje susidaro labai tankūs ir labai stulbinantys regionai. Užuot žaibiški virpėjimai, drebinantys visą masę, supernovos slėgis ir energija ypač susikaupia mažose sprogstančios masės dalyse. Šie regionai tampa trumpesniais chemijos fabrikais, galingesniais už viską, kas egzistuoja tipinėje žvaigždėje.
Abarzhi ir jos komanda teigia, kad ten yra visi sunkieji visatos elementai.
Didelis įspėjimas yra tas, kad tai yra vienas rezultatas ir vienas popierius. Norėdami patekti į vietą, tyrėjai rėmėsi popieriaus ir popieriaus darbais, taip pat kompiuterių modeliais, sakė Abarzhi. Norėdami patvirtinti arba paneigti šiuos rezultatus, astronomai turės juos suderinti su realiais visatos supernovų parašais - dujų debesimis ir kitomis žvaigždžių sprogimo liekanomis.
Bet panašu, kad mokslininkai yra šiek tiek arčiau supratimo, kiek pagaminama iš visos medžiagos, įskaitant mūsų pačių kūnus.
