Gyles Lewis
0 
2688
79
Vår värld är full av kemikalier som inte borde existera.
Lättare element, som kol och syre och helium, finns på grund av intensiva fusionsenergier som krossar protoner i stjärnorna. Men element från kobolt till nickel till koppar, upp genom jod och xenon, inklusive uran och plutonium, är bara för tunga för att framställas genom stellär fusion. Även kärnan i den största, ljusaste solen är inte varm och trycksatt nog för att göra något tyngre än järn.
Och ändå finns det många kemikalier i universum. Något gör dem. [Elementary, My Dear: 8 element du aldrig har hört talas om]
Den klassiska berättelsen var att supernovaer - explosionerna som rivar några stjärnor isär i slutet av deras liv - är den skyldige. Dessa explosioner borde i korthet nå energier tillräckligt intensiva för att skapa de tyngre elementen. Den dominerande teorin för hur detta händer är turbulens. När supernova kastar material in i universum går teorin, krusningar av turbulens passerar genom dess vindar, kort komprimerar utströmt stjärnmaterial med tillräckligt med kraft för att slänga till och med fusionsresistenta järnatomer i andra atomer och bilda tyngre element.
Men en ny vätskedynamikmodell antyder att allt är fel.
"För att inleda den här processen måste vi ha ett slags överskott av energi", säger studieförfattaren Snezhana Abarzhi, en materialforskare vid University of Western Australia i Perth. "Människor har trott i många år att denna typ av överskott kan skapas av våldsamma, snabba processer, som i huvudsak kan vara turbulenta processer," berättade hon .
Men Abarzhi och hennes medförfattare utvecklade en modell av vätskorna i en supernova som antyder att något annat - något mindre - kanske pågår. De presenterade sina resultat tidigare denna månad i Boston, vid American Physical Society March-mötet, och publicerade också sina resultat 26 november 2018 i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences..
I en supernova spränger stjärnmaterial bort från stjärnkärnan med hög hastighet. Men allt detta material flyter utåt med ungefär samma hastighet. Så relativt varandra rör molekylerna i denna ström av stjärnmaterial inte så snabbt. Även om det kan finnas enstaka krusning eller virvel, finns det inte tillräckligt med turbulens för att skapa molekyler förbi järn på det periodiska bordet.
Istället fann Abarzhi och hennes team att fusion sannolikt äger rum i isolerade hotspots inom supernova.
När en stjärna exploderar, förklarade hon, är explosionen inte perfekt symmetrisk. Stjärnan själv har ojämnheter i densitet i ögonblicket före en explosion, och krafterna som spränger den isär är också lite oregelbundna.
Dessa oegentligheter producerar ultradens, ultrahota regioner i den redan heta vätskan i den exploderande stjärnan. I stället för våldsamma krusningar som skakar hela massan, blir supernovas tryck och energier särskilt koncentrerade i små delar av den exploderande massan. Dessa regioner blir korta kemiska fabriker mer kraftfulla än något som finns i en typisk stjärna.
Och det föreslår Abarzhi och hennes team var alla tunga element i universum kommer från.
Det stora förbehållet här är att detta är ett enda resultat och ett enda papper. För att komma dit förlitade forskarna sig på penna-och-pappersarbete såväl som datormodeller, sa Abarzhi. För att bekräfta eller motbevisa dessa resultat kommer astronomer att matcha dem mot de faktiska kemiska signaturerna av supernovaer i universum - gasmoln och andra rester av en stellar explosion.
Men det verkar som forskare är lite närmare att förstå hur mycket av materialet runt omkring oss, inklusive i våra egna kroppar, blir gjort.
- Galleri: Our Amazing Sun
- Fiery Folklore: 5 bländande solmyter
- De 12 konstigaste objekten i universum
Ursprungligen publicerad den .