Stelele antice fabricau elemente mai grele decât orice alt element din tabelul periodic

O echipă internațională de cercetători a descoperit că stelele antice erau capabile să producă elemente mai grele decât orice element din tabelul periodic care se găsește în mod natural pe Pământ. Descoperirea aprofundează înțelegerea noastră privind formarea elementelor în stele.

Suntem, la propriu, făcuți din materie stelară. Stelele sunt fabrici de elemente, unde elementele fuzionează sau se despart în mod constant pentru a crea alte elemente mai ușoare sau mai grele. Când ne referim la elemente ușoare sau grele, vorbim despre masa lor atomică. În linii mari, masa atomică se bazează pe numărul de protoni și neutroni din nucleul unui atom al acelui element.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Se știe că cele mai grele elemente sunt create doar în stelele neutronice prin intermediul procesului de captare rapidă a neutronilor sau procesul r.

Cele mai grele elemente sunt instabile sau radioactive, ceea ce înseamnă că se descompun în timp. Unul dintre modurile în care se descompun este prin scindare, un proces numit fisiune.

Stelele sunt fabrici de elemente

„Procesul r este necesar dacă vrei să produci elemente mai grele decât, să zicem, plumbul și bismutul”, spune Ian Roederer, profesor asociat de fizică la North Carolina State University și autorul principal al cercetării. Roederer a lucrat anterior la Universitatea din Michigan, scrie EurekAlert.

„Trebuie să adăugați foarte mulți neutroni foarte repede, dar capcana este că aveți nevoie de multă energie și de mulți neutroni pentru a face acest lucru”, spune Roederer. ,,Iar cel mai bun loc pentru a le găsi pe amândouă sunt la nașterea sau moartea unei stele neutronice sau atunci când stelele neutronice se ciocnesc și produc ingredientele brute pentru acest proces.

„Avem o idee generală despre cum funcționează procesul r, dar condițiile procesului sunt destul de extreme”, spune Roederer.

„Nu avem o idee bună despre câte tipuri diferite de situri din Univers pot genera procesul r, nu știm cum se termină procesul r și nu putem răspunde la întrebări precum: câți neutroni poți adăuga? Sau, cât de greu poate fi un element? Așa că am decis să ne uităm la elementele care ar putea fi produse prin fisiune în unele stele vechi bine studiate pentru a vedea dacă am putea începe să răspundem la unele dintre aceste întrebări.”

Cele mai grele elemente sunt create doar în stelele neutronice

Echipa a aruncat o nouă privire asupra cantităților de elemente grele din 42 de stele bine studiate din Calea Lactee. Se știa că stelele aveau elemente grele formate prin procesul r în generațiile anterioare de stele. Prin luarea unei viziuni mai largi asupra cantităților de fiecare element greu găsit în aceste stele în mod colectiv, mai degrabă decât individual, așa cum este mai frecvent, au identificat modele nerecunoscute anterior.

Aceste tipare au semnalat faptul că unele elemente enumerate aproape de mijlocul tabelului periodic – cum ar fi argintul și rodiul – erau probabil rămășițele fisiunii elementelor grele. Echipa a reușit să determine că procesul r poate produce atomi cu o masă atomică de cel puțin 260 înainte de a fisiona.

„Nu am detectat până acum nimic atât de greu în spațiu sau în mod natural pe Pământ, nici măcar în testele cu arme nucleare”, spune Roederer. „Dar observarea lor în spațiu ne oferă îndrumări pentru a ne gândi la modele și fisiune – și ne-ar putea oferi o perspectivă asupra modului în care a apărut bogata diversitate a elementelor.”

Lucrarea a fost publicată în Science.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Euclid a fotografiat peste 100.000 de galaxii, iar fiecare conține sute de miliarde de stele

Noaptea în care trei stele au dispărut fără urmă de pe cer

„Fântâna tinereții” din centrul Căii Lactee naște stele acolo unde nu ar trebui să existe

Telescopul Webb a surprins „scurgerea” supersonică a unei stele tinere