חורים שחורים פרימורדיאליים אולי סייעו לזייף אלמנטים כבדים

הכל על חורים שחורים (יולי 2019).

Anonim

האסטרונומים אוהבים לומר שאנחנו תוצרי לוואי של כוכבים, תנורים כוכביים אשר מזמן התמזגו מימן והליום לתוך האלמנטים הדרושים לחיים באמצעות תהליך של נוקליוסינתזה של כוכבים.

כפי שאמר פעם קארל סאגאן המנוח: "החנקן בדנ"א שלנו, הסידן בשינינו, הברזל בדם שלנו, הפחמן בעוגות התפוחים שלנו נעשה בחלל הפנימי של כוכבים מתמוטטים. "

אבל מה לגבי אלמנטים כבדים בתרשים תקופתי, אלמנטים כגון זהב, פלטינה ו אורניום?

אסטרונומים מאמינים שרוב "האלמנטים של תהליך r" - אלמנטים הרבה יותר כבדים מברזל - נוצרו, בין אם בעקבות קריסת כוכבים מסיביים ובין התפוצצויות סופרנובה, או במיזוג של מערכות כוכבים נויטרונאיות בינאריות.

"סוג אחר של תנור היה צורך לזייף זהב, פלטינה, אורניום ורוב האלמנטים האחרים כבדים יותר מברזל", הסביר ג'ורג 'פולר, אסטרופיסיקאיסט תיאורטי ופרופסור לפיסיקה שמנהל את המרכז לסן דייגו לאסטרופיסיקה ולמדעי החלל. "אלמנטים אלה נוצרו ככל הנראה בסביבה עשירה בנייטרונים".

במאמר שפורסם ב -7 באוגוסט בכתב העת Physical Review Letters, הוא ושני אסטרופיסיקאים תיאורטיים אחרים ב- UCLA - Alex Kusenko ו- Volodymyr Takhistov - מציעים אמצעי נוסף שבו כוכבים יכלו להפיק את המרכיבים הכבדים הללו: חורים שחורים זעירים שבאו במגע עם נלכדים על ידי כוכבי נויטרונים, ואז משמידים אותם.

כוכבי נויטרונים הם הכוכבים הקטנים והכי צפופים הידועים כיום, צפופים עד כדי כך שלכף של פני השטח שלהם יש מסה שווה של שלושה מיליארד טון.

חורים שחורים זעירים הם ספקולטיביים יותר, אבל אסטרונומים רבים מאמינים כי הם עשויים להיות תוצר לוואי של המפץ הגדול וכי הם יכולים כעת להמציא חלק מה"משהו האפל "- החומר הבלתי נראה, כמעט שאינו אינטראקטיבי, שהתצפיות מתגלות בו. עוֹלָם.

אם החורים השחורים הזעירים האלה עוקבים אחר התפלגות החומר האפל בחלל ומתקיימים יחד עם כוכבי נויטרונים, פולר ועמיתיו טוענים בעיתון שלהם כי איזו פיזיקה מעניינת תתרחש.

הם חישבו שבמקרים נדירים, כוכב נויטרונים יקלוט חור שחור כזה ואז יבלע מבפנים מבפנים. תהליך אלים זה עלול להוביל לפליטת חלק מהחומר הכוכב הנויטרוני הצפוף לחלל.

"חורים שחורים קטנים שנוצרו במפץ הגדול יכולים לפלוש לכוכב נויטרונים ולאכול אותו מבפנים", הסביר פולר. "ב מילי שניות האחרונות של מותו של כוכב נויטרונים, כמות חומר נפלט עשירים נויטרונים מספיק כדי להסביר את השכיחות השכיחה של אלמנטים כבדים."

"כוכבי הנויטרונים נבלעים, "הם מוסיפים, "הם מסתובבים ומוציאים חומר נויטרוני קר, אשר משחרר לחץ, מתחמם ועושה את היסודות האלה".

תהליך זה של יצירת האלמנטים הכבדים ביותר של הטבלה המחזורית יספק גם הסברים למספר פאזלים בלתי פתורים אחרים ביקום ובתוך גלקסיית שביל החלב שלנו.

"מכיוון שמאורעות אלה מתרחשים לעתים רחוקות, אפשר להבין מדוע רק אחד מכל עשרה גלקסיות ננסיות מועשר באלמנטים כבדים", אמר פולר. "ההרס השיטתי של כוכבי נויטרונים על ידי חורים שחורים ראשוניים עולה בקנה אחד עם מיעוט כוכבי נויטרונים במרכז הגלקטי ובגלקסיות גמדיות, שבהן צפיפות החורים השחורים צריכה להיות גבוהה מאוד".

בנוסף, המדענים חישבו כי פליטת חומר גרעיני מהחורים השחורים הזעירים הטורפים כוכבי נויטרונים תייצר שלושה תופעה בלתי מוסברת אחרת שנצפו על ידי האסטרונומים.

"הם תצוגה ייחודית של אור אינפרא אדום (המכונה לעתים" קילונובה "), פליטת רדיו שיכולה להסביר את מסתורי רדיו Fast Bursts ממקורות לא ידועים עמוק ביקום, ואת positrons זוהה במרכז הגלקטי על ידי רנטגן תצפיות, "אמר פולר. "כל אחת מהן מייצגת תעלומות מתמשכות, ומפתיעה שהפתרונות של תופעות לכאורה שאינן קשורות זו לזו קשורות לקצה האלים של כוכבי נויטרונים על ידי חורים שחורים זעירים".

menu
menu