Изчислено е, че преди около 80 милиона години, преди формирането на нашата слънчева система, a kilonova само на 1.000 светлинни години от нас. Тази килонова, която е резултат от експлозията на неутронна звезда, е отговорна за създаването на някои от най-тежките елементи, открити на Земята и в метеорити. Тези елементи включват актиниди като уран, плутоний и фермий, както и някои елементи от групи 10 и 11 на периодичната таблица, като платина и злато.
В тази статия ще ви разкажем какво е килонова, каква е природата на неутронната звезда и защо се срещат в благородни метали като злато и платина.
Какво е килонова
Когато две неутронни звезди или неутронна звезда и черна дупка се комбинират, резултатът е килонова. Тази термоядрена експлозия произвежда уникални елементи, които могат да се образуват само в такова специфично събитие.
Нарастването на интереса към ядрената физика през 1930-те години на миналия век и последвалото фокусиране върху ядрената енергия през 1950-те години на миналия век улесниха преминаването от геохимия към астрохимия, което това ни позволи да изследваме химическите изследвания през призмата на астрофизиката, а не на геологията. Този преход проправи пътя за изучаването на елементите на периодичната таблица във връзка с небесни тела като звезди и дори галактики. Следователно най-накрая успяхме да се заемем с дългогодишни научни изследвания, като произхода на благородни метали като злато и платина, образуването на елементи, открити в Слънцето и метеоритите, и присъствието на някои елементи от периодичната таблица в атмосфери на далечни звезди отвъд Млечния път.
Образуването на елементи, по-тежки от желязото, с изключение на водород, хелий и литий, става чрез процес, наречен нуклеосинтеза, който Това се случва предимно при експлозията на масивни звезди, известни като свръхнови. Обикновено нуклеосинтезата спира в желязото поради ограничения в ядрените реакции и проблеми със звездното ядро.
Има обаче елементи освен желязото, които са значително богати на неутрони, което повдига въпроса: откъде произлизат тези елементи? Отговорът се крие във връзката между тези елементи и неутронните звезди. За да навлезем по-дълбоко в това царство на килоновите и да разкрием обяснението, трябва да разберем решаващата роля, която играят. интензивните неутронни потоци, които въвеждат нуклони в ядрата. Тези изследвания, наред с други, доведоха до създаването на Международната космическа станция.
Когато неутронна звезда детонира, разпадането на неутроните чрез бета радиоактивност ги трансформира в протони. Този основен процес позволява образуването на елементи, които превъзхождат желязото в периодичната таблица.
Kilonovas и тяхната връзка с r процеса
Процесът на улавяне на бързи неутрони, известен също като r-процес, се извършва изключително в суперновите. Този процес включва серия от ядрени реакции, известни като нуклеосинтеза, които са отговорни за производството на повече от 50% от атомните ядра, които са по-тежки от желязото. След милиони години на синтез, тези ядра най-накрая се освобождават в звездната среда. Оттам те допринасят за образуването на нови звезди, които от своя страна пораждат стабилни планетарни системи.
Въпреки обширните налични теоретични познания, Беше голямо предизвикателство да се разбере разпространението на специфични елементи, като злато и платина. Това недоумение продължава, докато не се установи, че необходимите неутронни потоци могат да бъдат приписани на сблъсъци на неутронни звезди, водещи до образуването на килонова звезда.
Понастоящем, използвайки космохимични модели за наблюдение, можем да определим количествено изобилието от елементи в Млечния път, като впоследствие определяме наличието на злато и платина в метеорити и други небесни тела. Това ни позволява да установим връзки между различни елементи и минали астрофизични събития. Освен това някои от тези събития предлагат обяснение за произхода на Поларис, отличителна и лесно разпознаваема звезда в нощното небе.
Килонова от взрив
Възможно ли е килонова, причинена от експлозия, настъпила на 1.000 светлинни години от прото-Слънцето? За да се задълбочим в произхода на златото и платината в нашата слънчева система, от съществено значение е да разпознаем астрофизиците Имре Бартос от Университета на Флорида и Саболч Марка от Колумбийския университет. Приносът му в областта е фундаментален поради множеството публикации по темата.произхода на златото и платината на Земята«. Тези публикации не само изследват общия произход, но също така се задълбочават в специфичния произход на актинидите, група от елементи, съставени от 15 химични елемента, вариращи от Actinium Ac (#89) до Lawrencium Lr (#103).
Актинидите, известни със своята силно радиоактивна и тежка природа, включват добре известни елементи като уран (#92), торий (#90) и плутоний (#94). Тези три елемента са много известни, тъй като те са най-разпространените сред своите двойници на нашата планета.
Нека се задълбочим в изследването, проведено от астрофизиците Бартос и Марка, които използваха напреднала компютърна технология, за да изследват разпространението на актиниди в много метеорити в нашата слънчева система. Техните открития разкриват, че приблизително 80 милиона години преди формирането на нашата слънчева система, Експлозия на неутронна звезда се случи на разстояние 1.000 светлинни години. Това катаклизмично събитие изигра основна роля в изобилието от благородни метали като злато, платина, живак и платина в нашата планетна система.
Както можете да видите, изследванията на Вселената предоставят все повече и повече информация за образуването и произхода на всичко. Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това какво е килонова, нейното образуване, характеристики и много други.