Bilinən kainatda niyə bu qədər qızıl var?

Kainatda və ya heç olmasa yaşadığımız ərazidə qızıl həddindən artıq çoxdur. Bəlkə də bu problem deyil, çünki biz qızılı çox qiymətləndiririk. İş ondadır ki, heç kim onun haradan gəldiyini bilmir. Və bu, alimləri maraqlandırır.

Çünki yer əmələ gəldiyi zaman əriyib, o dövrdə planetimizdəki demək olar ki, bütün qızıllar yəqin ki, planetin nüvəsinə qərq olmuşdu. Buna görə də tapılan qızılın çoxunun içində olduğu güman edilir yer qabığı və mantiya daha sonra, təxminən 4 milyard il əvvəl, Late Heavy Bombardment zamanı asteroid zərbələri ilə Yerə gətirildi.

Məsələn Cənubi Afrikadakı Witwatersrand hövzəsində qızıl yataqları, məlum olan ən zəngin resursdur yer üzündə qızıl, atribut. Lakin bu ssenari hazırda sual altındadır. Witwatersrandın qızıl tərkibli qayaları (1) təsirdən 700 ilə 950 milyon il əvvəl yığılmışdı Vredefort meteoriti. Hər halda, yəqin ki, başqa bir xarici təsir idi. Qabıqlarda tapdığımız qızılın içəridən gəldiyini fərz etsək belə, o da içəridən bir yerdən gəlmiş olmalıdır.

1. Cənubi Afrikada Witwatersrand hövzəsinin qızıl tərkibli süxurları.

Bəs bizim qızıllarımız deyil, bütün qızıllarımız haradan gəldi? Fövqəlnova partlayışları ilə bağlı bir neçə başqa nəzəriyyə də var ki, ulduzlar aşır. Təəssüf ki, belə qəribə hadisələr belə problemi izah etmir.

bu o deməkdir ki, bunu etmək mümkün deyil, baxmayaraq ki, kimyagərlər illər əvvəl cəhd etmişlər. alın parlaq metalYetmiş doqquz proton və 90-126 neytron vahid atom nüvəsi yaratmaq üçün bir-birinə bağlanmalıdır. Bu . Belə birləşmə, bunu izah etmək üçün kifayət qədər tez-tez baş vermir və ya ən azı bizim bilavasitə kosmik qonşuluğumuzda baş vermir. nəhəng qızıl sərvətiYer üzündə və içində tapdığımız. Yeni araşdırmalar göstərdi ki, qızılın mənşəyi ilə bağlı ən çox yayılmış nəzəriyyələr, yəni. neytron ulduzlarının toqquşması (2) də onun məzmunu sualına dolğun cavab vermir.

Qızıl qara dəliyə düşəcək

İndi məlumdur ki ən ağır elementlər Ulduzlardakı atomların nüvələri adlanan molekulları tutduqda meydana gəlir neytronlar. Əksər köhnə ulduzlar üçün, o cümlədən mövcud olanlar cırtdan qalaktikalar bu araşdırmadan, proses sürətlidir və buna görə də "r-proses" adlanır, burada "r" "sürətli" deməkdir. Prosesin nəzəri olaraq baş verdiyi iki təyin olunmuş yer var. İlk potensial diqqət böyük maqnit sahələri yaradan fövqəlnovanın partlayışıdır - maqnitorotasiyalı fövqəlnova. İkincisi birləşmə və ya toqquşmadır iki neytron ulduzu.

İstehsalata baxın qalaktikalardakı ağır elementlər Ümumiyyətlə, Kaliforniya Texnologiya İnstitutunun alimləri son illərdə bir neçə araşdırma aparıblar ən yaxın cırtdan qalaktikalar etibarən Keka teleskopu Mauna Kea, Havayda yerləşir. Onlar qalaktikalardakı ən ağır elementlərin nə vaxt və necə əmələ gəldiyini görmək istəyirdilər. Bu tədqiqatların nəticələri cırtdan qalaktikalardakı proseslərin dominant mənbələrinin nisbətən uzun zaman miqyasında yarandığı tezisinə yeni sübutlar təqdim edir. Bu o deməkdir ki, ağır elementlər kainat tarixində daha sonra yaradılmışdır. Maqnitorotasiyalı fövqəlnovalar əvvəlki kainatın hadisəsi hesab olunduğundan, ağır elementlərin istehsalındakı geriləmə onların əsas mənbəyi kimi neytron ulduzlarının toqquşmasını göstərir.

Ağır elementlərin spektroskopik əlamətləriqızıl da daxil olmaqla, 2017-ci ilin avqustunda elektromaqnit rəsədxanaları tərəfindən GW170817 neytron ulduzlarının birləşməsi hadisəsi hadisənin neytron ulduzların birləşməsi kimi təsdiqlənməsindən sonra müşahidə edildi. Mövcud astrofiziki modellər bir neytron ulduzunun birləşmə hadisəsinin 3 ilə 13 qızıl kütləsi əmələ gətirdiyini göstərir. yer üzündəki bütün qızıllardan çoxdur.

Neytron ulduzlarının toqquşması qızıl yaradır, çünki onlar proton və neytronları atom nüvələrində birləşdirir və sonra meydana gələn ağır nüvələri boşluq. Əlavə olaraq lazımi miqdarda qızıl təmin edəcək oxşar proseslər fövqəlnova partlayışları zamanı baş verə bilər. Böyük Britaniyanın Hertfordşir Universitetinin astrofiziki və mövzu ilə bağlı son araşdırmanın aparıcı müəllifi Çiaki Kobayaşi (3) LiveScience-ə "Ancaq belə bir püskürmə zamanı qızıl çıxarmaq üçün kifayət qədər böyük olan ulduzlar qara dəliklərə çevrilir" dedi. Belə ki, adi fövqəlnovada qızıl əmələ gəlsə belə, qara dəliyə sorulur.

3. Hertfordshire Universitetindən Çiaki Kobayaşi

Bəs o qəribə fövqəlnovalar? Bu cür ulduz partlayışı sözdə fövqəlnova maqnitorotsional, çox nadir fövqəlnova. ölən ulduz onun içində çox sürətlə fırlanır və onun əhatəsindədir güclü maqnit sahəsipartlayanda öz-özünə yuvarlandığını. Ulduz öldüyü zaman kosmosa isti ağ maddə jetləri buraxır. Ulduz içəriyə çevrildiyi üçün onun jetləri qızılı nüvələrlə doludur. İndi də qızılı təşkil edən ulduzlar nadir bir hadisədir. Qızıl yaradaraq kosmosa göndərən ulduzlar daha nadirdir.

Bununla belə, tədqiqatçıların fikrincə, hətta neytron ulduzlarının və maqnitorotsional fövqəlnovaların toqquşması belə, planetimizdə qızılın bu qədər bolluğunun haradan gəldiyini izah etmir. "Neytron ulduzlarının birləşmələri kifayət deyil" deyir. Kobayashi. "Və təəssüf ki, hətta bu ikinci potensial qızıl mənbəyinin əlavə edilməsi ilə belə, bu hesablama səhvdir."

Nə qədər tez-tez olduğunu dəqiq müəyyən etmək çətindir kiçik neytron ulduzlarıqədim fövqəlnovaların çox sıx qalıqları olan , bir-biri ilə toqquşur. Ancaq bu, yəqin ki, çox yaygın deyil. Alimlər bunu yalnız bir dəfə müşahidə ediblər. Hesablamalar göstərir ki, onlar tapılan qızılı çıxarmaq üçün kifayət qədər tez-tez toqquşmurlar. Bu, xanımın gəldiyi qənaətdir Kobayashi və həmkarları, 2020-ci ilin sentyabrında The Astrophysical Journal-da dərc etdilər. Bu, alimlərin ilk belə tapıntıları deyil, lakin onun komandası rekord miqdarda tədqiqat məlumatları toplayıb.

Maraqlıdır ki, müəlliflər bəzi təfərrüatlarla izah edirlər kainatda aşkar edilən yüngül elementlərin miqdarı, məsələn, karbon ¹²C və həmçinin uran kimi qızıldan daha ağırdır ²³⁸U. Onların modellərində stronsium kimi elementin kəmiyyətlərini neytron ulduzların toqquşması, evropium isə maqnitorotasiyalı fövqəlnovaların aktivliyi ilə izah etmək olar. Bu, alimlərin kosmosda baş vermə nisbətlərini izah etməkdə çətinlik çəkdiyi elementlər idi, lakin qızıl, daha doğrusu, miqdarı hələ də sirr olaraq qalır.