Naš svet je poln kemikalij, ki ne bi smele obstajati.
Lažji elementi, kot so ogljik, kisik in helij, obstajajo zaradi intenzivnih fuzijskih energij, ki protone združijo v zvezde. Toda elementi od kobalta do niklja do bakra, vse do joda in ksenona, vključno z uranom in plutonijem, so pretežki, da bi jih lahko proizvedli z zvezdno fuzijo. Tudi jedro največjega in najsvetlejšega sonca ni dovolj vroče in pod pritiskom, da bi bilo kar težje od železa.
In vendar je teh kemikalij v vesolju v izobilju. Nekaj jih naredi.
Klasična zgodba je bila, da so krivci supernove - eksplozije, ki na koncu življenja raztrgajo nekatere zvezde. Te eksplozije bi morale na kratko doseči energijo, ki je dovolj intenzivna, da ustvari težje elemente. Prevladujoča teorija, kako se to zgodi, je turbulenca. Ko supernova vrže material v vesolje, teorija gre, valovi turbulenc prehajajo skozi njegove vetrove, na kratko stisnejo odvečni zvezdni material z dovolj sile, da celo druge atome železa odpori proti fuzijam v druge atome in tvorijo težje elemente.
Toda nov model dinamike tekočin kaže, da je to vse narobe.
"Za začetek tega procesa moramo imeti nekaj presežka energije," je povedala vodja študije Snezhana Abarzhi, znanstvenica za materiale z univerze v Zahodni Avstraliji v Perthu. "Ljudje že več let verjamejo, da bi tovrstni presežek lahko ustvarili nasilni, hitri procesi, ki so v bistvu lahko burni procesi," je povedala za Live Science.
Toda Abarzhi in njeni soavtorji so razvili model tekočin v supernovi, ki nakazujejo, da se lahko dogaja še kaj drugega - nekaj manjšega. Svoje ugotovitve so predstavili v začetku tega meseca v Bostonu, na sestanku marca American Physical Society, svoje ugotovitve pa so objavili tudi 26. novembra 2018 v reviji Proceedings of the National Academy of Sciences.
V supernovi zvezdni material z veliko hitrostjo odleti zvezdino jedro. Toda ves ta material odteka navzven s približno enako hitrostjo. Tako v primerjavi z drugimi se molekule v tem toku zvezdnega materiala ne premikajo tako hitro. Medtem ko se lahko občasno pojavijo valovi ali vrtinci, na periodični tabeli ni dovolj turbulenc, da bi nastale molekule mimo železa.
Namesto tega sta Abarzhi in njena ekipa ugotovili, da se zlivanje verjetno zgodi v izoliranih žariščih znotraj supernove.
Ko zvezda eksplodira, je pojasnila, eksplozija ni popolnoma simetrična. Zvezda ima v trenutku pred eksplozijo nepravilnosti gostote, sile, ki jo razstrelijo, pa so tudi nekoliko nepravilne.
Te nepravilnosti ustvarjajo ultrazvočne, ultrahotne predele znotraj že vroče tekočine eksplodirajoče zvezde. Namesto da bi silovita valovanja pretresla vso maso, se pritiski in energije supernove še posebej skoncentrirajo v majhnih delih eksplodirajoče mase. Te regije postanejo kratke kemične tovarne močnejše od vsega, kar obstaja v tipični zvezdi.
In to, kot predlagata Abarzhi in njena ekipa, izvirajo vsi težki elementi v vesolju.
Tukaj je velika ugotovitev, da gre za en rezultat in en sam papir. Da bi prišli tja, so se raziskovalci opirali na delo s pisali in papirjem ter na računalniške modele, je dejal Abarzhi. Da bi potrdili ali ovrgli te rezultate, jih bodo morali astronomi primerjati z dejanskimi kemijskimi podpisi supernov v vesolju - plinskimi oblaki in drugimi ostanki zvezdne eksplozije.
A zdi se, da so znanstveniki nekoliko bližje razumevanju, koliko materiala, ki je okoli nas, tudi znotraj lastnih teles, naredi.
