fbpx
0 C
София

Физици създадоха „свръхнова“ на Земята

Най-четени

За първи път физици успяха да измерят пряко един от начините, по които експлодиращи звезди образуват най-тежките елементи във Вселената.

Чрез изследване на ускорен лъч на радиоактивни йони екип, ръководен от физика Гавин Лотай от Университета в Съри, наблюдава процеса на протонно улавяне, който протича при колапс на свръхнови – ядрена реакция, при която атомно ядро и един или повече протони се сблъскват и се сливат, за да образуват по-тежко ядро. Изследователите не само виждат как това се случва в детайли, но и успяват да разберат по-добре производството и изобилието на мистериозни изотопи наречени р-ядра (изотопи, които са неутронно-дефицитни, но богати на протони).

Фабрики за звезди

Най-обобщено на звездите можем да гледаме като на фабрики за елементи във Вселената. Преди звездите да възникнат и да започнат да взривяват атомни ядра в сърцевините си, Вселената е била „супа“ от предимно водород и хелий. Звездният ядрен синтез започва да „напоява“ космоса с тежки елементи от въглерод до желязо (при най-масивните звезди). Топлината и енергията, необходима за производството на желязо чрез сливане надвишава енергията, която процесът генерира, което води до спад в температурата в ядрото на звездата, което на свой ред води до ефектната звездна гибел, наречена свръхнова.

Останки от свръхновата Тихо, разположена на 10 000 светлинни години от Земята. Източник: NASA/CXC/A.Jubett

Смята се, че именно в тази експлозия са образуват по-тежките елементи. Експлозията е толкова мощна, че атомите, които се сблъсъкват, могат да обменят компоненти един с друг. Така възникват споменатите р-ядра. Подобен процес възниква и при сблъсък между две неутронни звезди, но принципът е същия. Тези естествено срещащи се изотопи на тежки елементи, представляват около 1% от тежките елементи, наблюдавани в нашата Слънчева система.

Гама експлозия

Изотопи са форми на елемент, които се различават по атомна маса. Това обикновено се дължи на различния брой неутрони в ядрото, а броят на протоните остава същият. Понастоящем подкрепян модел за образуването на изотопи на тежките елементи е т. нар. гама експлозия, в която атома улавя свободни протони при енергитично събитие. Тъй като химичният елемент се определя от броя на протоните, този процес ще трансформира даден елемент в следващия в периодичната таблица, в резултат на което се формира беден на наутрони изотоп.

Периодична таблица, показваща произхода на химичните елемти. Източник: Wiki

Опитът да се произведе лъч от радиоактивен рубидий-83 (рубидий с 83 атома) е направен в лабораторията Isotope Separator and Accelerator II на Канадския център за ускоряване на елементарни частици TRIUMF. Споктрометърът на Центъра се използва за запис и наблюдение на процесите, протичащи в лъча.

Резултатите показват, че производството на р-ядро на стронций-84 съответства на гама експлозията. Изследователите откриват, че скоростта на реакцията е по-ниска от очакваната от теоретичните модели, което води до засилено производство на стронций-84. Произведеното количество стронций-84 съвпада с това, наблюдавано в метеорити. Според изследователите вова може да помогне да се хвърли светлина върху други астрофизични процеси.

„Такива измервания до голяма степен се смятат за непостижими за текущите експериментални технологии. Новото изследване открива изобилие от възможности за бъдещето“, сподели Лотай.

Цялото изследване можете да намерите тук.

Абонирай се
Извести ме за
guest
0 Коментара
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини