Astronomi Tanpa Teleskop - Alkimia Oleh Supernova

Pin
Send
Share
Send

Penghasilan unsur-unsur dalam letupan supernova adalah sesuatu yang kita anggap biasa hari ini. Tetapi di mana dan kapan nukleosintesis ini berlaku masih belum jelas - dan percubaan untuk membuat senario keruntuhan teras model komputer masih mendorong daya pengkomputeran semasa ke hadnya.

Peleburan bintang dalam bintang urutan utama dapat membina beberapa elemen hingga, dan termasuk, besi. Penghasilan lebih jauh unsur-unsur yang lebih berat juga dapat dilakukan oleh unsur-unsur biji tertentu yang menangkap neutron untuk membentuk isotop. Neutron yang ditangkap kemudiannya boleh mengalami peluruhan beta meninggalkan satu atau lebih proton yang pada dasarnya bermaksud anda mempunyai unsur baru dengan nombor atom yang lebih tinggi (di mana nombor atom adalah bilangan proton dalam nukleus).

Proses ‘lambat’ atau proses s ini untuk membina unsur-unsur yang lebih berat dari, katakanlah, besi (26 proton) paling sering berlaku pada gergasi merah (membuat unsur seperti tembaga dengan 29 proton dan bahkan thallium dengan 81 proton).

Tetapi ada juga proses cepat atau r, yang berlaku dalam beberapa saat dalam supernova keruntuhan teras (menjadi supernova jenis 1b, 1c dan 2). Daripada bangunan yang stabil dan lebih maju selama ribuan tahun yang dilihat dalam proses s - unsur benih dalam letupan supernova mempunyai banyak neutron yang macet ke dalamnya, dan pada masa yang sama terdedah kepada penghancuran sinar gamma. Gabungan kekuatan ini dapat membangun berbagai elemen ringan dan berat, terutama elemen yang sangat berat dari plumbum (82 proton) hingga plutonium (94 proton), yang tidak dapat dihasilkan oleh proses s.

Sebelum ledakan supernova, tindak balas peleburan pada bintang besar secara beransur-ansur melalui hidrogen pertama, kemudian helium, karbon, neon, oksigen dan akhirnya silikon - dari situlah teras besi berkembang yang tidak dapat mengalami peleburan lebih lanjut. Sebaik sahaja teras besi tumbuh menjadi 1.4 jisim suria (had Chandrasekhar) ia runtuh ke dalam pada hampir seperempat kelajuan cahaya ketika inti besi itu sendiri runtuh.

Selebihnya bintang runtuh ke dalam untuk mengisi ruang yang dibuat tetapi inti dalaman 'melantun' ke belakang kerana haba yang dihasilkan oleh keruntuhan awal menjadikannya 'mendidih'. Ini menimbulkan gelombang kejut - mirip seperti guruh yang digandakan dengan banyak pesanan besar, yang merupakan permulaan ledakan supernova. Gelombang kejutan meletupkan lapisan bintang di sekitarnya - walaupun begitu bahan ini mengembang ke luar, ia juga mula menyejukkan. Oleh itu, tidak jelas apakah nukleosintesis proses-r berlaku pada ketika ini.

Tetapi teras besi yang runtuh belum selesai. Tenaga yang dihasilkan sebagai teras yang dimampatkan ke dalam menguraikan banyak inti besi menjadi inti helium dan neutron. Selanjutnya, elektron mula bergabung dengan proton untuk membentuk neutron sehingga inti bintang, selepas pantulan awal itu, menetap ke keadaan tanah baru neutron yang dimampatkan - pada dasarnya bintang proto-neutron. Ia dapat 'menetap' kerana pelepasan pecahan neutrino yang membawa haba dari inti.

Ledakan angin neutrino inilah yang mendorong sisa letupan. Ia mengejar, dan membanting, pelepasan lapisan luar bintang nenek moyang yang sudah diletupkan, memanaskan semula bahan ini dan menambah momentum padanya. Penyelidik (di bawah) telah mencadangkan bahawa kejadian hentakan angin neutrino ini ('kejutan terbalik') adalah lokasi proses r.

Diperkirakan proses r mungkin selesai dalam beberapa saat, tetapi masih memerlukan masa satu jam atau lebih sebelum bahagian depan letupan supersonik meletus di permukaan bintang, memberikan beberapa sumbangan baru ke jadual berkala.

Bacaan lanjut: Arcones A. dan Janka H. Keadaan yang berkaitan dengan nukleosintesis dalam aliran keluar supernova yang didorong oleh neutrino. II. Kejutan terbalik dalam simulasi dua dimensi.

Dan, untuk konteks sejarah, makalah mengenai subjek (juga dikenali sebagai B2Kertas FH) E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. ​​Fowler, dan F. Hoyle. (1957). Sintesis Unsur dalam Bintang. Rev Mod Phy 29 (4): 547. (Sebelum ini hampir semua orang menganggap semua elemen yang terbentuk di Big Bang - baiklah, semua orang kecuali Fred Hoyle pula).

Pin
Send
Share
Send