Dunia kita penuh dengan bahan kimia yang tidak boleh wujud.
Unsur yang lebih ringan, seperti karbon dan oksigen dan helium, wujud kerana tenaga gabungan yang kuat menghancurkan proton bersama di dalam bintang. Tetapi unsur-unsur dari kobalt ke nikel ke tembaga, melalui iodin dan xenon, dan termasuk uranium dan plutonium, terlalu berat untuk dihasilkan oleh gabungan bintang. Malah teras matahari yang paling terang dan terang tidak panas dan cukup bertekanan untuk membuat apa-apa yang lebih berat daripada besi.
Namun begitu, bahan kimia ini banyak terdapat di alam semesta. Sesuatu yang membuat mereka.
Kisah klasik adalah supernova - letupan yang merobohkan beberapa bintang pada akhir hidup mereka - adalah penyebabnya. Letupan-letupan itu sepatutnya dapat mencapai tenaga yang sengit untuk mencipta unsur-unsur yang lebih berat. Teori dominan bagaimana ini berlaku adalah pergolakan. Apabila supernova meletus bahan ke alam semesta, teori itu berlaku, riak-riak pergolakan melalui anginnya, mengetatkan bahan-bahan outflung yang seketika dengan daya yang cukup untuk membanting walaupun atom besi yang tahan fusi ke atom-atom lain dan membentuk unsur yang lebih berat.
Tetapi model dinamik bendalir baru mencadangkan bahawa ini semua salah.
"Untuk memulakan proses ini kita perlu mempunyai semacam kelebihan tenaga," kata pengetua utama kajian Snezhana Abarzhi, seorang saintis bahan di University of Western Australia di Perth. "Orang telah percaya selama bertahun-tahun bahawa kelebihan semacam ini dapat diciptakan oleh proses yang keras, cepat, yang pada dasarnya adalah proses bergolak," katanya kepada Sains Live.
Tetapi Abarzhi dan pengarangnya mengembangkan model cecair dalam supernova yang mencadangkan sesuatu yang lain - sesuatu yang lebih kecil - mungkin berlaku. Mereka membentangkan penemuan mereka pada awal bulan ini di Boston, pada mesyuarat Persatuan Fizikal Amerika Mac, dan juga menerbitkan penemuan mereka pada 26 Nov, 2018 dalam jurnal Prosiding Akademi Sains Kebangsaan.
Dalam sebuah supernova, bahan-bahan bulat cemerlang menjauhkan diri dari inti bintang pada kelajuan tinggi. Tetapi semua bahan itu mengalir ke luar pada kelajuan yang sama. Jadi relatif terhadap satu sama lain, molekul dalam aliran bahan bintang ini tidak bergerak dengan cepat. Walaupun mungkin ada riak atau eddy sekali-sekala, tidak ada pergolakan yang mencukupi untuk menghasilkan molekul besi masa lalu pada jadual berkala.
Sebaliknya, Abarzhi dan pasukannya mendapati gabungan itu mungkin berlaku di tempat panas terpencil di dalam supernova.
Apabila bintang meletup, dia menjelaskan, letupan itu tidak sempurna simetri. Bintang itu sendiri mempunyai keterlaluan ketumpatan pada saat ini sebelum letupan, dan kekuatan yang memecahnya juga sedikit tidak teratur.
Ketidaksuburan itu menghasilkan ultradens, wilayah ultrahot dalam cecair yang sudah panas dari bintang yang meletup. Daripada riak kekerasan yang mengguncang seluruh jisim, tekanan dan tenaga supernova semakin tertumpu di bahagian kecil jisim meledak. Kawasan-kawasan ini menjadi kilang-kilang kimia ringkas yang lebih kuat daripada apa-apa yang wujud dalam bintang biasa.
Dan itu, Abarzhi dan pasukannya mencadangkan, di mana semua elemen berat di alam semesta berasal.
Peringatan besar di sini ialah ini adalah hasil tunggal dan kertas tunggal. Untuk ke sana, para penyelidik bergantung pada kerja pena dan kertas, serta model komputer, kata Abarzhi. Untuk mengesahkan atau menyangkal keputusan ini, para astronom perlu memadankannya dengan tandatangan kimia sebenar supernovae di awan alam semesta - gas dan sekatan lain letupan bintang.
Tetapi seolah-olah saintis agak dekat untuk memahami berapa banyak bahan di sekeliling kita, termasuk di dalam badan kita sendiri, dibuat.
