Сверхновые не производят "крупные атомы"

Сверхновые не производят
Они являются яркими звездами, но сверхновые не могут создать тяжелых элементов. Это предположение, вытекающее из анализа новой модели ветров частиц, которые выбрасываются из ядер сверхновых звезд.

Лишь 2 элемента образовались в изобилии вскоре после "большого взрыва" - водород и гелий. Все более тяжелые, должно быть, сформировались путем слияния этих небольших ядер вместе. Высоким давлением и температурой внутри обычных звезд можно объяснить элементы до определенного размера, но элементы больше железа, которое имеет ядро, содержащее 26 протонов, требуют иного механизма.

Тут и появляется сверхновая. Эти взрывающиеся звезды выбрасывают нейтрино от ядра к поверхности, со скоростью, близкой к скорости света, выбивая протоны и нейтроны из других атомов. Это создает "ветер", в которой нейтроны и протоны сливаются в форме ядер малых атомов. Следующие протоны, нейтроны и атомы объединяются для создания более крупных.



Однако, атомы больше никеля, с 28 протонами, не будут принимать новых протонов, поскольку взаимное отталкивание многих положительно заряженных частиц становится слишком сильным. Для создания таких атомов, нейтроны необходимо ввести в ядро, а затем превратить в протоны процессом, известным как быстрый захват нейтронов или r-процесс.

Предполагалось, что все тяжелые элементы могут быть сделаны таким образом. Теперь Томас Янка из Института Макса Планка в Garching, Германия, и его коллеги говорят, что состав ветров нейтрино означает, что они не могут создавать тяжелые элементы.

Команда Янка использовала последние данные по энергии и взаимодействию протонов, нейтронов и нейтрино для разработки компьютерной модели небольшой сверхновой. Способность принимать больше элементов зависит от числа нейтронов, которые могут войти в ядро, которые, в свою очередь, зависят от числа нейтронов, не связанных с протонами. Модель Янка показала, что ветер содержит больше протонов, чем нейтронов, а это значит, что одиноких нейтронов не хватит для создания элементов гораздо больших, чем олово, которое имеет 50 протонов.

"Это окончательный тупик", говорит Янка. "Это надгробие для r-процесса в этой среде". Вместо этого, Янка предполагает, что нейтроноизбыточные взрывы, которые происходят, когда звезды сливаются, создают тяжелые элементы, включая золото, свинец и уран.

Kohsuke Sumiyoshi из Национального колледжа технологии в Японии сообщает, что крупные сверхновые могут взорваться по-разному, так как их ядра имеют различный состав, и таким образом будут производить различные доли протонов и нейтронов. Янка ожидает большей сверхновой, разворачивающейся подобным образом, для моделирования.


Поделись в соц. сетях:
По теме: