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Supernovas raros criam quase todos os elementos pesados ​​no universo, novo estudo descobriu

Supernovas raros criam quase todos os elementos pesados ​​no universo, novo estudo descobriu

Os cientistas acreditam ter identificado o processo que deu a universo quase todos os seus elementos pesados gostar ouro e platina: uma forma rara de Super Nova chamado colapsos.

Novo modelo altera a teoria existente sobre a origem do ouro, platina e outros metais pesados

Em artigo publicado esta semana na revista Natureza, pesquisadores da University of Guelph (UG) e da Columbia University (CU) propuseram uma nova teoria sobre as origens dos elementos mais pesados ​​do universo, como ouro e platina, dizendo que um tipo raro de Super Nova--uma colapsar--é responsável pela grande maioria disso. De acordo com a nova pesquisa, tanto quanto 80% do elementos mais pesados- neste caso, elementos mais pesados ​​que ferro, o elemento após o qual reações de fusão normais dentro estrelas ativasnão podem continuar - são produzidos em um tipo negligenciado de supernovas chamadas colapsos, que ocorrem em estrelas com peso de cerca de 30 massas solares.

Essas estrelas são massivas o suficiente para que, após a fusão de todos hidrogênio e hélio para dentro carbono, oxigênio, silício, e até mesmo ferro, eles entram em colapso sob o enorme peso desses elementos mais pesados, permitindo a criação de até elementos mais pesados gostar ouro, platina, e outros que normalmente não são possíveis na estrela ativa. O subsequente Super Nova dessas estrelas, carregadas especialmente comelementos pesados, descarrega seus elementos no universo.

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Há muito tempo se pensa que estes elementos pesados foram produzidos exclusivamente na colisão de estrelas de nêutrons com outro estrelas de nêutrons, ou com buracos negros, distribuindo os elementos contidos nesses objetos monstruosamente densos no processo.

Daniel Siegel, professor de física da UG, junto com dois colegas da CU, ainda não tinha decidido demonstrar que colapsos foram as fundições de elementos pesados ​​do universo. Inicialmente, eles estavam examinando a fusão de duas estrelas de nêutrons em 2017, quando sua simulação começou a apontar a equipe para essas supernovas subvalorizadas como uma enorme fonte dessas, especialmente elementos pesados.

"Nossa pesquisa sobre fusões de estrelas de nêutrons nos levou a acreditar que o nascimento de buracos negros em um tipo muito diferente de explosão estelar pode produzir ainda mais ouro do que fusões de estrelas de nêutrons", disse Siegel.

Estes muito raros supernovas ocorrem ainda menos raramente do que a colisão de estrelas de nêutrons uns com os outros ou com buracos negros, mas de acordo com Siegel, o que lhes falta em frequência mais do que compensa em volume de elementos pesados expulso pelo Super Nova.

"Oitenta porcento destes elementos pesados nós vemos que deveria vir de colapsos. Collapsars são bastante raros em ocorrências de supernovas, ainda mais raro do que Estrêla de Neutróns fusões - mas a quantidade de material que eles ejetam no espaço é muito maior do que a de Estrêla de Neutróns fusões ", disse ele.

Os pesquisadores agora esperam poder observar esse fenômeno diretamente para validar a teoria. O lançamento do Telescópio espacial James Webb dentro 2021 será um desenvolvimento chave, pois os instrumentos infravermelhos a bordo devem ser capazes de identificar a assinatura de radiação prevista destes elementos pesados dentro colapsos em galáxias distantes. O trabalho é vital para entender como as galáxias se formam, preenchendo detalhes importantes e desconhecidos sobre a gênese dos próprios blocos de construção dos blocos de construção das galáxias - as estrelas, sistemas solares, nebulosas e semelhantes.

"O que é fascinante e surpreendente é que, depois 150 anos de estudar os blocos de construção fundamentais da natureza, ainda não entendemos muito bem como o universo cria uma grande fração dos elementos no tabela periódica,"Siegel disse.

"Tentando acertar onde elementos pesados vir de pode nos ajudar a entender como a galáxia foi quimicamente montada e como a galáxia se formou ", acrescentou." Isso pode realmente ajudar a resolver algumas grandes questões em cosmologia como elementos pesados são um bom rastreador. "


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