Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová studie odhaluje zajímavý nepoměr mezi množstvím těžších prvků v současném vesmíru a mechanismy, které je měly vytvořit. Podle výzkumu evoluce galaxií nedochází ke srážkám neutronových hvězd např. dostatečně často na to, kolik je ve vesmíru zlata. Dosavadní modely bude třeba upravit.
Prvky vznikají různě, pouze ty nejlehčí (vodík, helium a lithium) se vytvořily přímou nukleosyntézou po velkém třesku, další už potřebují jaderné reakce ve hvězdách (viz obrázek). Z hmotnosti hvězd vyplývá, jaké prvky zde mohou vznikat a také jakým způsobem se pak dostávají do vesmíru (exploze, „odtok“ na způsob slunečního větru apod.).
Ve hvězdách typu Slunce vznikají prvky až po železo. Asi polovina prvků těžších než železo (až po uran, transurany jsou už jen umělého původu) vznikala, jak se dosud předpokládalo, při srážkách neutronových hvězd. K nim opravdu dochází a nový výzkum celý proces nijak nezpochybňuje, podle nové studie by ale takhle příslušných prvků nemohlo vzniknout tolik, kolik jich pozorujeme kolem sebe – a to i když vezmeme v úvahu, že v minulosti mohly být neutronové hvězdy a tím i jejich srážky častější (jinak řečeno, větší podíl hvězd byl dost velkých, aby jejich závěrečnou fází vývoje byla neutronová hvězda?). Je třeba proto najít ještě nějaký jiný mechanismus.
Mohlo by jít o kolaps při výbuchu zvláštního typu supernovy, která rychle rotuje a generuje silná magnetická pole. Se zahrnutím tohoto jevu už výsledky sedí lépe, stříbra je oproti realitě dokonce nadbytek, nicméně zlata pořád vzniká málo. Možná tedy bude třeba objevit nový typ jaderné reakce v nitru hvězd, respektive dosud neznámý typ exploze hvězdy. Celý problém by ale mohl být poměrně rychle vyřešen i jadernými fyziky, které provádějí experimenty v zařízeních na Zemi.
Příslušná studie dále zpřesnila naše představy o tom, nakolik hvězdy určitého typu přispívají k produkci příslušného prvku. Hvězdy o hmotnosti menší než 8 Sluncí např. vytvářejí asi polovinu všech prvků těžších než železo, hvězdy s hmotností více než 8 Sluncí (z nichž se pak stávají neutronové hvězdy nebo černé díry) vytvořily většinu kyslíku a vápníků. (Poznámka PH: Takže obecně nelze říct, že čím hmotnější hvězda, tím relativně víc vytváří těžších prvků?)
Astrophysical Journal (2020). DOI: 10.3847/1538-4357/abae65
Zdroj: ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3D/Phys.org
a tých vápníků je viac druhov??
ked si prečítam pár stránok v knihe Čarodějná pec, tak som viac múdry ako z tohoto!
Obecně nelze říct, že masivnější hvězda vytvoří více těžkých prvků. Při výbuchu supernovy vznikají těžká jádra „násilím“, když se díky velké energii shlukne větší množství protonů. To je takzvaný R-proces (od rapid) a počet takto slepených protonů v jádru je omezen, protože při určitém množství (myslím, že někde kolem železa) se jádro dostane do ekvilibria a další protony už nepřijme. Těžší prvky vznikají, když je kolem méně energie, a říká se tomu S-proces (od slow). Ten spočívá v tom, že už tak těžké jádro kromě protonů obsahuje také neutrony, ze kterých se skrze rozpad stanou další protony (z neutronu se uvolní elektron a antineutrino, jestli se nepletu).