Gökbilimciler aşırı derecede ağır elementler içeren yıldızlar keşfettiler

Evrende görebildiğimiz maddenin büyük çoğunluğu hidrojen ve helyumdan oluşuyor. Daha ağır elementler oluşturmak için yıldızların atom çekirdeklerini birleştirme gibi ağır işleri yapması gerekir. Araştırmacılar bu süreçlerin uranyum gibi ağır elementler üretebileceğine inanıyor.

Şimdi bir grup bilim insanı, bazı nötron yıldızlarının uranyumdan daha ağır elementler içerdiğine dair kanıtlar tespit etti. Bu elementler çok kararsız ve kısa ömürlü olmasına ve normalde Dünya’da bulunmamasına rağmen, evrende doğal fiziksel süreçlerin onları oluşturabileceği gösterilmiştir.

Araştırmacılar yayınlanan Dergideki çalışmaları Bilimler geçen hafta.

Eleman fabrikaları

Daha kesin olmak gerekirse, yazarlar r-süreci adı verilen elemanların üretilmesi için bir yöntem üzerinde çalıştılar. Bazı aşırı kozmik olaylarda (örneğin dev yıldızların süpernovaya dönüşmesi veya iki nötron yıldızının birbiriyle çarpışması) atom çekirdeği nötronları hızla emebilir. Demirden daha ağır olan elementlerin (26. element) yaklaşık yarısı r sürecinde atılır. Ancak uranyum yani 92. elementten başka elementler ürettiğini hiç görmedik.

Bilim adamları genellikle uranyumun doğadaki en ağır element olduğuna inanırlar, ancak r sürecinin uranyumda durması için hiçbir fiziksel neden yoktur. Aslında astrofizikçiler r sürecini matematiksel olarak modellerken bu çok ağır unsurları hesaba katıyorlar.

“Bunun olmasını beklemediğimizden değil, sahip olduğumuz tabloyu doğrulayacak imzaları nasıl arayacağımıza dair iyi bir fikrimizin olmamasından kaynaklanıyor” diyor. Ian RodererKuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’nden bir gökbilimci ve makalenin yazarlarından biri.

Bilim adamları genellikle uranyumun doğadaki en ağır element olduğuna inanırlar, ancak r sürecinin uranyumda durması için hiçbir fiziksel neden yoktur.

Bu elementler kararsızdır, dolayısıyla uzun süre dayanmazlar: başıboş bir nötron, çekirdeği kolayca bölebilir. Bu fisyonun parçaları periyodik tablonun ortasındaki vahşi doğayı dolduruyor: kadmiyum, kalay ve tellür gibi elementler. Gökbilimcilerin bu parçaları araması gerekiyor, ancak bunu yapmak onların morötesi ışıkta bu elementlerin izlerini aramasını gerektiriyor.

Dünya’nın ozon tabakası ultraviyole radyasyonu engellediği için gökbilimcilerin atmosferin dışında bir alete ihtiyacı var. Hubble Uzay Teleskobu bu işi yapabilir.

Araştırmacılar birleşme sonucu ortaya çıkan 42 nötron yıldızını seçtiler. Bu nötron yıldızlarının ultraviyole spektrumlarında aradıkları elementlere ait olduğunu belirledikleri parmak izlerini aldılar.

Olasılık dışı atomlardan oluşan bir dünya

Bu sayıyı bağlam içine koymak gerekirse, uranyumun Dünya üzerindeki en yaygın izotopu olan uranyum-238’in atom ağırlığı 238’dir, dolayısıyla adı da buradan gelmektedir.

Ortamda 238’i aşmak mümkün. Uranyum içeren bazı kayalar Taşıyor Plütonyum 244, element 9’un izleri. Soğuk Savaş dönemi fizikçileri ilk hidrojen bombası testinin enkazını inceliyor bulunan Einsteinium-254 ve fermium-255 izleri, element 99 ve 100.

Kütlesi 260 veya daha fazla olan bir atom çekirdeği, sayısı 100’den fazla olan elementlerin olduğu bir dünyada bulunur: elementler yalnızca laboratuvarda bulunur. Laboratuvarda bile bilim adamlarının onları kapsamlı bir şekilde inceleyemeyeceği kadar kararsız ve kısa ömürlüdürler.

“Ağır elementler nasıl oluşuyor? Bu ağır elementlerin kısa süreli varoluşları boyunca nasıl var olduklarını belirleyen fiziğin doğası nedir? Yıldızlara bakmak, daha önce burada yaptığımız deneylerde erişemediğimiz bu soruları keşfetmemiz için bize bir yol sağlayabilir. Dünya’da,” diyor Roeder. Dünya.”