Ο κόσμος μας είναι γεμάτος από χημικές ουσίες που δεν πρέπει να υπάρχουν.
Τα ελαφρύτερα στοιχεία, όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο και το ήλιο, υπάρχουν λόγω των έντονων ενεργειών σύντηξης που συνθλίβουν τα πρωτόνια μέσα στα αστέρια. Αλλά στοιχεία από κοβάλτιο σε νικέλιο σε χαλκό, πάνω από το ιώδιο και το ξένιο, καθώς και το ουράνιο και το πλουτώνιο, είναι πάρα πολύ βαρύ για να παραχθούν με αστρική σύντηξη. Ακόμα και ο πυρήνας του μεγαλύτερου, φωτεινότερου ήλιου δεν είναι ζεστός και συμπιεσμένος αρκετά για να κάνει οτιδήποτε βαρύτερο από τον σίδηρο.
Και όμως, αυτά τα χημικά είναι άφθονα στο σύμπαν. Κάτι τους κάνει.
Η κλασική ιστορία ήταν ότι οι υπερκαινοφανείς - οι εκρήξεις που σκίζουν μερικά αστέρια στο τέλος της ζωής τους - είναι ο ένοχος. Αυτές οι εκρήξεις θα πρέπει να φτάσουν σύντομα ενέργειες αρκετά έντονες για να δημιουργήσουν τα βαρύτερα στοιχεία. Η κυρίαρχη θεωρία για το πώς συμβαίνει αυτό είναι η αναταραχή. Καθώς η σουπερνόβα πετάει υλικό στο σύμπαν, η θεωρία πηγαίνει, οι κυματισμοί του στροβιλισμού περνούν από τους ανέμους της, συμπιέζοντας σύντομα το ξεφλουδισμένο αστρικό υλικό με αρκετή δύναμη για να χτυπήσουν ακόμη και ανθεκτικά στη σύντηξη άτομα σιδήρου σε άλλα άτομα και να σχηματίσουν βαρύτερα στοιχεία.
Αλλά ένα νέο μοντέλο δυναμικής ρευστού υποδηλώνει ότι αυτό είναι λάθος.
"Για να ξεκινήσουμε αυτή τη διαδικασία πρέπει να έχουμε κάποιου είδους υπερβολική ενέργεια", ανέφερε ο συγγραφέας της μελέτης Snezhana Abarzhi, επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο της Δυτικής Αυστραλίας στο Περθ. "Οι άνθρωποι έχουν πιστέψει εδώ και πολλά χρόνια ότι κάτι τέτοιο μπορεί να δημιουργηθεί με βίαιες, γρήγορες διαδικασίες, οι οποίες θα μπορούσαν ουσιαστικά να είναι ταραγμένες διαδικασίες", είπε στη Live Science.
Αλλά ο Abarzhi και οι συν-συγγραφείς της ανέπτυξαν ένα μοντέλο υγρών σε μια σουπερνόβα που υποδηλώνουν κάτι άλλο - κάτι μικρότερο - που μπορεί να συμβαίνει. Παρουσιάζουν τα συμπεράσματά τους νωρίτερα αυτό το μήνα στη Βοστώνη, κατά τη συνάντηση Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας Μαρτίου, και επίσης δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στις 26 Νοεμβρίου 2018 στο περιοδικό Proceedings της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Σε μια σουπερνόβα, το αστρικό υλικό εκτοξεύεται μακριά από τον πυρήνα του αστεριού με μεγάλη ταχύτητα. Αλλά όλο αυτό το υλικό ρέει προς τα έξω περίπου με την ίδια ταχύτητα. Έτσι, σε σχέση με το άλλο, τα μόρια σε αυτό το ρεύμα αστρικού υλικού δεν κινούνται τόσο γρήγορα. Παρόλο που μπορεί να υπάρξει περιστασιακή κυματισμός ή τύφλωση, δεν υπάρχει αρκετή αναταραχή για να δημιουργηθούν μόρια μετά από σίδηρο στον περιοδικό πίνακα.
Αντ 'αυτού, ο Abarzhi και η ομάδα της διαπίστωσαν ότι η σύντηξη πιθανότατα συμβαίνει σε απομονωμένα hotspots μέσα στο σουπερνόβα.
Όταν ένα αστέρι εκρήγνυται, εξήγησε, η έκρηξη δεν είναι απολύτως συμμετρική. Το ίδιο το άστρο έχει τις ανωμαλίες της πυκνότητας τη στιγμή πριν από μια έκρηξη και οι δυνάμεις που το ανατίναξαν είναι επίσης κάπως ακανόνιστες.
Αυτές οι ανωμαλίες παράγουν εξαιρετικά πυκνές, υπερβολικά υψηλές περιοχές μέσα στο ήδη θερμό υγρό του αστέρος που εκρήγνυται. Αντί των βίαιων κυματισμών που κουνώνουν ολόκληρη τη μάζα, οι πιέσεις και οι ενέργειες της σουπερνόβα συγκεντρώνονται ιδιαίτερα σε μικρά μέρη της εκρηκτικής μάζας. Αυτές οι περιοχές γίνονται σύντομα χημικά εργοστάσια πιο ισχυρά από οτιδήποτε υπάρχει σε ένα τυπικό αστέρι.
Και αυτό, λέει ο Abarzhi και η ομάδα της, είναι από όπου προέρχονται όλα τα βαριά στοιχεία του σύμπαντος.
Η μεγάλη προειδοποίηση εδώ είναι ότι αυτό είναι ένα ενιαίο αποτέλεσμα και ένα ενιαίο έγγραφο. Για να φτάσουν εκεί, οι ερευνητές βασίστηκαν σε εργασίες με στυλό και χαρτί, καθώς και μοντέλα υπολογιστών, δήλωσε ο Abarzhi. Για να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν αυτά τα αποτελέσματα, οι αστρονόμοι θα πρέπει να τα ταιριάξουν με τις πραγματικές χημικές υπογραφές των σουπερνόβα στο σύμπαν - τα νέφη αερίων και άλλα υπολείμματα μιας αστρικής έκρηξης.
Αλλά φαίνεται ότι οι επιστήμονες είναι λίγο πιο κοντά στην κατανόηση του πόσο υλικό από όλα μας γύρω μας, συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών μας οργάνων, γίνεται φτιαγμένο.
