Pierwsze gwiazdy zachowywały się w dziwny sposób. Konsekwencje tych zjawisk odczuwamy do dziś

W odniesieniu do wszechświata występuje pewien paradoks: im lepiej go poznajemy, tym więcej zagadek zaczyna nam dostarczać. Tym razem chodzi o tajemnicę związaną z najstarszymi populacjami gwiazd, które doprowadziły do powstania wyjątkowo ciężkich pierwiastków.
Pierwsze gwiazdy zachowywały się w dziwny sposób. Konsekwencje tych zjawisk odczuwamy do dziś

Śledztwem w tej sprawie zajęli się przedstawiciele Uniwersytetu Michigan, którzy wzięli pod uwagę 42 gwiazdy znajdujące się w Drodze Mlecznej. To, co w nich znaleźli, można wytłumaczyć tym, że – w jakiś nieznany jeszcze sposób – bardzo szybko zaczęły produkować pierwiastki o masach atomowych przekraczających 260.

Czytaj też: Pozostałości gwiazdy jak spod malarskiego pędzla. Tylko spójrzcie na ten efektowny widok

Gwiazdy są bowiem niczym fabryki pierwiastków. O ile na początku w kosmosie istniał głównie wodór i nieco helu, tak za sprawą fuzji prowadzonej przez te obiekty zaczęły powstawać nowe składniki. Łączone ze sobą lżejsze pierwiastki zaczynają tworzyć cięższe, a gdy gwiazda umiera i eksploduje jako supernowa, zostają one rozrzucone po wszechświecie.

W taki sposób (za sprawą fuzji) niektóre pierwiastki pojawiły się na Ziemi, choć należy mieć na uwadze, że najcięższym pierwiastkiem możliwym do stworzenia w ten sposób jest żelazo. Inny wykorzystuje natomiast tzw. proces r, w którym dochodzi do bardzo silnych eksplozji, na przykład w formie supernowych, kilonowych czy też zderzeń gwiazd neutronowych. Wspomniany proces jest związany z pojawieniem się warunków sprzyjających szybkiemu wychwytywaniu neutronów. 

Badaniami objęto 42 gwiazdy znajdujące się w Drodze Mlecznej. Są to obiekty o znanym naukowcom składzie

Na czym dokładnie to polega? Chodzi o sytuację, w której dostępnych jest na tyle dużo luźnych neutronów, by zaczęły się gromadzić na dostępnych jądrach. Wtedy to powstaje cięższy pierwiastek. Okoliczności, w jakich się to dzieje, muszą być naprawdę ekstremalne i wynikają na przykład z eksplozji supernowych. O wynikach prowadzonych w tym temacie badań możemy przeczytać na łamach Science

Jak wyjaśniają autorzy publikacji, ich celem było zbadanie pierwiastków, które mogłyby powstać w wyniku rozszczepienia w obrębie wyjątkowo starych gwiazd. Wszystko po to by sprawdzić, czy możliwe będzie uzyskanie odpowiedzi na pytania o istotę procesu r oraz jego konsekwencje. Poza tym naukowcy wzięli też pod uwagę tzw. rozszczepienie jądrowe jako inny sposób na tworzenie pierwiastków. W tym przypadku atomy nie łączą się, lecz rozpadają, tworząc mniej masywne pierwiastki.

Czytaj też: Czerwony obiekt uchwycony wysoko nad Ziemią. Co sfotografował astronauta przebywający na pokładzie ISS?

Członkowie zespołu badawczego poszukiwali pierwiastków, które mogłyby być produktami rozszczepienia, na przykład rutenu, rodu, palladu i srebra. Zamiast jednak badać gwiazdy z osobna, postanowili przyjrzeć im się w bardziej kolektywny sposób. W takich okolicznościach doszli do wniosku, że pierwsze gwiazdy musiały wytworzyć pierwiastki znacznie cięższe, o masie atomowej większej niż 260. Te zostały później rozszczepione, tworząc lżejsze i bardziej stabilne pierwiastki. Problem polega na tym, że jak do tej pory nie obserwowano tak ciężkich pierwiastków: ani w warunkach laboratoryjnych, ani w czasie testów broni nuklearnej. Świadomość co do ich istnienia może być kluczowym aspektem badań poświęconych zrozumieniu złożoności pierwiastków oraz całego wszechświata.

Napisane przez

Aleksander Kowal

RedaktorZ wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.
Specjalizacje
AstronomiaChemiaFizykaMatematykaTechnologiaGeologia