Gravitačné Vlny Objasnili Pôvod Zlata V Galaxii - Alternatívny Pohľad

Gravitačné Vlny Objasnili Pôvod Zlata V Galaxii - Alternatívny Pohľad
Gravitačné Vlny Objasnili Pôvod Zlata V Galaxii - Alternatívny Pohľad
Anonim

Jediné spojenie neutrónových hviezd môže vyprodukovať až 8 x 10 22 ton zlata. Celkový efekt takýchto astronomických udalostí môže vysvetliť chemické zloženie celej našej Galaxie. Astrofyzici k tomuto záveru dospeli po analýze ťažkých prvkov, ktoré sa získajú v dôsledku takýchto fúzií. Hlavným zdrojom nových údajov je prvý spoľahlivo zaznamenaný výbuch gravitačných vĺn GW170817. Štúdia je publikovaná v časopise The Astrophysical Journal.

Pôvodné zloženie vesmíru obsahovalo iba vodík a hélium s malými nečistotami. Prvky až do skupiny železa sa tvoria v útrobách bežných hviezd procesom termonukleárnej fúzie. Pre ťažšie jadrá sa tento proces stáva energeticky nepriaznivým, preto sa tvoria v dôsledku zachytenia neutrónov a následného β-rozpadu.

Existujú dva typy zachytávania neutrónov: pomalý (s-proces) a rýchly (r-proces). Pomocou prvého je možné získať stabilné alebo dlhotrvajúce jadrá, ktorých polčas je oveľa dlhší ako je charakteristický čas absorpcie ďalšieho neutrónu. Výsledkom môžu byť prvky ako olovo, bizmut a polónium. Výsledkom rýchleho zachytenia môžu byť aj ďalšie prvky, pretože jadrá sa nestihnú rozpadnúť, ale absorbujú ďalší neutrón alebo dokonca niekoľko naraz. Podľa toho sa r-proces vyskytuje iba za podmienky veľmi vysokej koncentrácie voľných neutrónov. Takto sa objavujú prvky ako zlato a europium.

Astrofyzici dlho argumentujú, keď dôjde k procesu r. Niektoré inklinujú k výbuchom supernov, iné k zlúčeniu neutrónových hviezd. V novej práci vedci zistili, či je možné vysvetliť množstvo ťažkých prvkov pozorovaných v Galaxii zlúčením neutrónových hviezd. Vzhľadom na skutočnosť, že nedávno, prvýkrát, nepopierateľne objavená takáto udalosť, vedci dokázali zhruba odhadnúť frekvenciu takýchto javov. Ukázalo sa, že sa to rovnalo 320-4740 kusom na kubický gigaparsec ročne.

Jedna takáto fúzia by mala viesť k vzniku množstva európia rovnajúceho sa 1 - 5 hmotám Zeme (jedna hmotnosť Zeme je asi 5,97 x 1021 ton) a 3 - 13 hmotám Zeme vo forme zlata. Ak je udalosť GW170817 typickým spojením neutrónových hviezd, potom autori dospeli k záveru, že práve tieto javy môžu vysvetliť množstvo európia v Mliečnej ceste. Tieto fúzie sú hlavnými miestami, kde dochádza k procesu r.