fbpx
Ilustracija supernove

Fizičari u laboratoriju stvorili ‘eksploziju zvijezde’: Dokazali su kako nastaju teži prirodni elementi!

Autor: Zlatko Govedić

Fizičari su prvi put uspjeli izravno izmjeriti jedan od načina na koji eksplodirajuće zvijezde stvaraju najteže elemente u svemiru.

Ispitivanjem ubrzanog snopa radioaktivnih iona, tim znanstvenika koje je predvodio fizičar Gavin Lotay sa Sveučilišta u Surreyu (Guildford, Engleska, UK) promatrao je proces hvatanja protona za koji se smatra da se događa kod supernove s kolapsom zvjezdane jezgre.

Ne samo da su znanstvenici sada detaljno vidjeli kako se to događa, nego su nam mjerenja omogućila bolje razumijevanje proizvodnje i obilja tajanstvenih izotopa zvanih p-jezgre.


Na najosnovnijoj razini, zvijezde se mogu smatrati tvornicama prirodnih elemenata. Sve dok zvijezde nisu nastale, svemir je bio juha vodika i helija. Zvjezdana nuklearna fuzija počela je u svemir unositi teže elemente, od ugljika pa sve do željeza.

No toplina i energija potrebne za proizvodnju željeza putem fuzije premašuju energiju koju proces stvara, uzrokujući pad temperature jezgre, što zauzvrat rezultira umiranjem zvijezde u spektakularnoj eksploziji – supernovi, pri čemu nastaju još teži elementi. Eksplozija je toliko energična da atomi, sudarajući se silom, mogu hvatati komponente jedan od drugog.

No postoje i protonski bogate jezgre. 30-ak prirodnih izotopa teških elemenata čini oko 1 posto teških elemenata uočenih u Sunčevu sustavu, a njihov je nastanak misterij.

Izotopi su oblici istog elementa koji se razlikuju po atomskoj masi, obično zbog različitog broja neutrona u jezgri, dok broj protona ostaje isti. P-jezgre su izotopi kojima nedostaje neutrona, ali su bogati protonima. Budući da su tako rijetke, teško ih je promatrati, što je rezultiralo određenim poteškoćama u otkrivanju načina na koji su stvoreni.

Dokazan gama proces

Prema modelu zvanom “gama proces” atomi hvataju labave protone tijekom energetskog događaja. Budući da je kemijski element definiran brojem protona, taj bi proces transformirao element u sljedeći u periodnom sustavu, što bi rezultiralo izotopom siromašnom neutronima.

Opažanja su dobivena korištenjem izotopa separatora i akceleratora II u Nacionalnom laboratoriju TRIUMF u Kanadi za proizvodnju snopa nabijenih radioaktivnih atoma rubidija-83. Za snimanje i promatranje procesa koji se odvijaju u snopu korišteni su spektrometar TRIUMF-ISAC i elektromagnetski analizator mase.




Rezultati ukazuju na proizvodnju p-jezgre stroncija-84, rekli su istraživači, što je u skladu s gama procesom. Otkrili su da je brzina termonuklearne reakcije niža od one koja je predviđena teorijskim modelima, što je rezultiralo većom proizvodnjom stroncija-84.

Njihova preračunata stopa proizvodnje bila je u skladu s količinama stroncija-84 uočenima u meteoritima te bi mogla pomoći u rasvjetljavanju drugih astrofizičkih procesa.

“Spajanje niza gama-zraka visoke razlučivosti s naprednim elektrostatičkim separatorom za mjerenje reakcija gama procesa predstavlja ključnu prekretnicu u izravnom mjerenju astrofizičkih procesa. Uglavnom se smatralo da su takva mjerenja izvan dosega trenutnih eksperimentalnih tehnologija, a najnovija studija sada je otvorila obilje mogućnosti za budućnost”, zaključuje Lotay.




Autor:Zlatko Govedić
Komentari odražavaju stavove njihovih autora, ali ne nužno i stavove portala Dnevno.hr. Molimo čitatelje za razumijevanje te suzdržavanje od vrijeđanja, psovanja i vulgarnog izražavanja. Portal Dnevno.hr zadržava pravo obrisati komentar bez najave i/li prethodnog objašnjenja.