Нашият свят е пълен с химикали, които не трябва да съществуват.
По-леките елементи като въглерод и кислород и хелий съществуват поради интензивни синтезни енергии, които смазват протоните заедно в звездите. Но елементи от кобалт до никел до мед, нагоре чрез йод и ксенон, включително уран и плутоний, са просто твърде тежки, за да се получат чрез звездно синтезиране. Дори сърцевината на най-голямото, най-ярко слънце не е достатъчно горещо и под налягане, за да направи нещо по-тежко от желязото.
И въпреки това, тези химикали са в изобилие във вселената. Нещо ги прави.
Класическата история беше, че свръхновите - експлозиите, които разкъсват отделни звезди в края на живота си - са виновниците. Тези експлозии трябва да достигнат за кратко енергии, достатъчно интензивни, за да създадат по-тежки елементи. Доминиращата теория за това как се случва е турбуленцията. Докато свръхновата хвърля материал във Вселената, теорията продължава, вълничките от турбуленция преминават през нейните ветрове, компресирайки за кратко излишния звезден материал с достатъчно сила, за да удари дори устойчиви на синтез железни атоми в други атоми и да образува по-тежки елементи.
Нов нов модел на динамика на флуидите предполага, че всичко това не е наред.
"За да започнем този процес, трябва да имаме някакъв вид излишък от енергия", казва водещата авторка на изследването Снежана Абаджи, учен по материали в Университета на Западна Австралия в Пърт. "Хората вярват в продължение на много години, че този вид излишък може да бъде създаден чрез насилствени, бързи процеси, които по същество могат да бъдат бурни процеси", каза тя пред Live Science.
Но Абаджи и нейните съавтори разработиха модел на течностите в свръхнова, която предполага, че може да се продължи нещо друго - нещо по-малко. Те представиха своите открития по-рано този месец в Бостън, на срещата на Марта на Американското физическо общество, а също така публикуваха своите открития на 26 ноември 2018 г. в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.
В свръхнова звезда материал се взривява далеч от сърцевината на звездата с висока скорост. Но целият този материал изтича навън с приблизително същата скорост. Така че една спрямо друга, молекулите в този поток на звезден материал не се движат толкова бързо. Въпреки че може да има случайни пулсации или вихри, няма достатъчно турбуленция, за да се създадат молекули от миналото желязо на периодичната таблица.
Вместо това Абаджи и нейният екип откриха, че сливането вероятно се извършва в изолирани горещи точки в свръхновата.
Когато звезда избухне, обясни тя, експлозията не е идеално симетрична. Самата звезда има нередности на плътността в момента преди експлозия, а силите, които я взривяват, също са малко нередовни.
Тези нередности произвеждат ултразвукови, ултрахотни участъци във вече горещата течност на избухналата звезда. Вместо насилствени пулсации, разтърсващи цялата маса, наляганията и енергиите на свръхновата се концентрират особено в малки части от експлодиращата маса. Тези региони стават кратки химически фабрики, по-мощни от всичко, което съществува в типична звезда.
И това, предполагат Абаджи и нейният екип, е откъде идват всички тежки елементи във Вселената.
Голямото предимство тук е, че това е един-единствен резултат и една-единствена книга. За да стигнат до там, изследователите разчитаха на работа с химикалки и хартия, както и на компютърни модели, каза Абаджи. За да потвърдят или опровергаят тези резултати, астрономите ще трябва да ги съпоставят с действителните химически подписи на свръхновите във Вселената - газови облаци и други остатъци от звездна експлозия.
Но изглежда, че учените са малко по-близо до разбирането каква част от материала навсякъде около нас, включително и вътре в собствените ни тела, се прави.
