Procjenjuje se da je prije oko 80 milijuna godina, prije formiranja našeg sunčevog sustava, a kilonova samo 1.000 svjetlosnih godina od nas. Ova kilonova, koja je nastala eksplozijom neutronske zvijezde, odgovorna je za stvaranje nekih od najtežih elemenata pronađenih na Zemlji iu meteoritima. Ti elementi uključuju aktinoide poput urana, plutonija i fermija, kao i određene elemente iz skupina 10 i 11 periodnog sustava, poput platine i zlata.
U ovom članku ćemo vam reći što je kilonova, kakva je priroda neutronske zvijezde i zašto se pojavljuju u plemenitim metalima kao što su zlato i platina.
Što je kilonova
Kada se spoje dvije neutronske zvijezde ili neutronska zvijezda i crna rupa, rezultat je kilonova. Ova fuzijska eksplozija proizvodi jedinstvene elemente koji se mogu formirati samo u tako specifičnom događaju. Razumijevanje ovih fenomena omogućeno je napretkom u povijest periodnog sustava i nukleosinteze, što nam omogućuje da razumijemo kako su elementi stvoreni u svemiru.
Porast interesa za nuklearnu fiziku tijekom 1930-ih i kasniji fokus na nuklearnu energiju u 1950-ima omogućili su pomak s geokemije na astrokemiju, koja omogućio nam je istraživanje kemijskih istraživanja kroz leću astrofizike, a ne geologije. Ovaj je prijelaz otvorio put proučavanju elemenata periodnog sustava u odnosu na nebeska tijela kao što su zvijezde, pa čak i galaksije. Posljedično, konačno smo se mogli pozabaviti dugogodišnjim znanstvenim istraživanjima, poput podrijetla plemenitih metala poput zlata i platine, formiranja elemenata koji se nalaze u Suncu i meteoritima te prisutnosti određenih elemenata periodnog sustava u atmosfere dalekih zvijezda iza Mliječne staze.
Stvaranje elemenata težih od željeza, isključujući vodik, helij i litij, događa se kroz proces koji se naziva nukleosinteza, koji Razvija se u događajima kao što su supernove i kilonove, a koja se pretežno javlja u eksploziji masivnih zvijezda poznatih kao supernove. Normalno, nukleosinteza prestaje u željezu zbog ograničenja nuklearnih reakcija i problema sa zvjezdanom jezgrom.
Međutim, osim željeza postoje elementi koji su značajno bogati neutronima, što nameće pitanje: odakle ti elementi potječu? Odgovor leži u povezanosti ovih elemenata i neutronskih zvijezda. Da bismo zaronili dublje u ovo područje kilonova i otkrili objašnjenje, moramo razumjeti ključnu ulogu koju imaju. intenzivni tokovi neutrona, koji unose nukleone u jezgre. Ta su istraživanja, među ostalim, potaknula uspostavu Međunarodne svemirske postaje.
Kada neutronska zvijezda detonira, raspad neutrona kroz beta radioaktivnost pretvara ih u protone. Ovaj bitan proces omogućuje stvaranje elemenata koji nadmašuju željezo u periodnom sustavu.
Kilonove i njihov odnos s r procesom
Proces brzog hvatanja neutrona, poznat i kao r-proces, odvija se isključivo unutar supernova. Ovaj proces uključuje niz nuklearnih reakcija, poznatih kao nukleosinteza, koje su odgovorne za proizvodnju više od 50% atomskih jezgri koje su teže od željeza. Nakon milijuna godina sinteze, te su jezgre konačno otpuštene u zvjezdano okruženje. Odatle doprinose stvaranju novih zvijezda, koje zauzvrat stvaraju stabilne planetarne sustave.
Unatoč opsežnom dostupnom teoretskom znanju, Bio je veliki izazov razumjeti prevalenciju specifičnih elemenata, poput zlata i platine. Ta je zagonetka trajala sve dok nije otkriveno da se potrebni tokovi neutrona mogu pripisati sudarima neutronskih zvijezda, što dovodi do stvaranja kilonova.
Trenutno, korištenjem kozmokemijskih modela promatranja, možemo kvantificirati obilje elemenata unutar Mliječne staze, posljedično određujući prisutnost zlata i platine u meteoritima i drugim nebeskim tijelima. To nam omogućuje uspostavljanje veza između različitih elemenata i prošlih astrofizičkih događaja. Osim toga, neki od tih događaja nude objašnjenje za podrijetlo Polarisa, osebujne i lako prepoznatljive zvijezde na noćnom nebu.
Kilonova od eksplozije
Može li kilonova, uzrokovana eksplozijom koja se dogodila 1.000 svjetlosnih godina od proto-Sunca, biti moguća? Da bismo dublje istražili porijeklo zlata i platine u našem solarnom sustavu, bitno je prepoznati astrofizičare Imrea Bartosa sa Sveučilišta Florida i Szabolcsa Marka sa Sveučilišta Columbia. Njegovi su doprinosi ovom području temeljni zbog brojnih publikacija koje se bave temom.porijeklo zlata i platine na Zemlji«. Ove publikacije ne samo da istražuju opće porijeklo, već također istražuju specifično porijeklo aktinida, grupe kemijskih elemenata u rasponu od Actinium Ac (br. 89) do Lawrencium Lr (br. 103).
Aktinidi, poznati po svojoj visoko radioaktivnoj i teškoj prirodi, uključuju dobro poznate elemente kao što su uran (#92), torij (#90) i plutonij (#94). Ova tri elementa su vrlo poznata jer su najzastupljenija među svojim parnjacima na našem planetu.
Udubimo se u istraživanje koje su proveli astrofizičari Bartos i Marka, koji su koristili naprednu računalnu tehnologiju kako bi ispitali prevalenciju aktinoida u brojnim meteoritima u našem Sunčevom sustavu. Njihova otkrića otkrila su da je otprilike 80 milijuna godina prije formiranja našeg sunčevog sustava, Eksplozija neutronske zvijezde dogodila se na udaljenosti od 1.000 svjetlosnih godina. Ovaj kataklizmički događaj odigrao je veliku ulogu u obilju plemenitih metala kao što su zlato, platina, živa i platina u našem planetarnom sustavu.
