Para ilmuwan telah menemukan indikasi pertama terjadinya fisi nuklir antar bintang. Penemuan ini mendukung gagasan bahwa ketika bintang-bintang neutron bertabrakan, mereka menghasilkan unsur-unsur “superberat” – lebih berat daripada unsur-unsur terberat dalam tabel periodik – yang kemudian hancur melalui ledakan. Fisi nuklir Untuk melahirkan elemen seperti emas ke dalam perhiasan Anda.
Fisi nuklir pada dasarnya adalah kebalikannya Fusi nuklir. Meskipun fusi nuklir mengacu pada penguraian unsur-unsur ringan menjadi unsur-unsur yang lebih berat, fisi nuklir adalah proses pelepasan energi ketika unsur-unsur berat terpecah menjadi unsur-unsur yang lebih ringan. Fisi nuklir juga terkenal. Ini sebenarnya basis pembangkit listrik tenaga nuklir yang menghasilkan energi di sini Tanah -Namun, hal itu tidak pernah terlihat terjadi di antara keduanya bintang sebelum sekarang.
“Orang-orang mengira fisi sedang terjadi di alam semesta, namun hingga saat ini, belum ada yang mampu membuktikannya,” kata Matthew Mumbur, salah satu penulis penelitian dan ilmuwan di Los Alamos National Laboratory. Dia mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Tim peneliti, yang dipimpin oleh ilmuwan North Carolina State University Ian Roederer, menyisir data berbagai elemen dalam bintang untuk menemukan bukti pertama bahwa fisi nuklir dapat terjadi ketika bintang neutron bergabung. Temuan ini bisa membantu memecahkan misteri keberadaannya SemestaUnsur berat berasal.
Terkait: Apa yang terjadi jika bintang neutron bertabrakan? Para astronom akhirnya mungkin tahu
Para ilmuwan mengetahui bahwa fusi nuklir bukan hanya sumber energi utama bintang, tetapi juga merupakan kekuatan yang membentuk berbagai unsur, yang terberat adalah besi.
Namun, gambaran tentang apa yang disebut nukleosintesis unsur-unsur yang lebih berat seperti emas dan uranium, agak lebih ambigu. Para ilmuwan menduga bahwa unsur-unsur berat yang berharga dan langka ini berasal dari dua bintang mati yang sangat padat – Bintang neutron – Mereka bertabrakan dan bergabung, menciptakan lingkungan yang cukup keras untuk menciptakan unsur-unsur yang tidak dapat diciptakan bahkan di inti bintang yang paling tidak stabil sekalipun.
Bukti fisi nuklir yang ditemukan oleh Mumpower dan timnya muncul dalam bentuk hubungan antara “logam ringan kecil”, seperti perak, dan “inti logam tanah jarang”, seperti europium, yang muncul di beberapa bintang. Para ilmuwan melihat bahwa ketika salah satu kelompok unsur ini meningkat, unsur-unsur yang bersesuaian dalam kelompok lainnya juga meningkat.
Penelitian tim juga menunjukkan bahwa unsur-unsur dengan massa atom memiliki sejumlah unsur proton Dan Neutron Di dalam inti atom – mungkin terdapat lebih dari 260 tabrakan bintang neutron, meskipun keberadaannya singkat. Ini jauh lebih berat daripada banyak unsur di “ujung berat” tabel periodik.
“Satu-satunya cara yang masuk akal untuk terjadinya hal ini di antara bintang-bintang yang berbeda adalah jika ada proses yang konsisten yang bekerja selama pembentukan unsur-unsur berat,” kata Mumpower. “Ini luar biasa mendalam dan merupakan bukti pertama terjadinya fisi di alam semesta, membenarkan teori yang kami ajukan beberapa tahun lalu.”
“Semakin banyak pengamatan yang kita lakukan, alam semesta berkata, ‘Hei, ada tanda di sini, dan itu hanya bisa terjadi melalui fisi.’”
Bintang neutron dan fisi nuklir
Bintang-bintang neutron tercipta ketika bintang-bintang masif mencapai akhir pasokan bahan bakarnya untuk fusi nuklir intrinsik, yang berarti energi yang dimilikinya untuk mendukungnya melawan dorongan internalnya sendiri. gravitasi Itu berhenti. Ketika lapisan luar bintang-bintang yang sekarat ini runtuh, inti bintang dengan massa berkisar antara satu hingga dua kali massa bintang akan terbentuk. matahari Itu runtuh hingga lebarnya sekitar 12 mil (20 kilometer).
Kerusakan mendasar ini terjadi dengan sangat cepat elektronProton-proton tersebut dipaksa menyatu, menciptakan lautan neutron yang begitu padat sehingga satu sendok makan “materi” bintang neutron saja akan berbobot lebih dari satu miliar ton jika dibawa ke Bumi.
Ketika bintang-bintang ekstrim ini berada dalam pasangan biner, mereka berputar mengelilingi satu sama lain. Saat mereka mengorbit satu sama lain, mereka kehilangan momentum sudut karena memancarkan riak tak berwujud dalam ruangwaktu yang disebut momentum sudut Gelombang gravitasi . Hal ini menyebabkan bintang-bintang neutron bertabrakan dan akhirnya bergabung, tidak mengherankan mengingat sifatnya yang ekstrem dan aneh, sehingga menciptakan lingkungan yang sangat kejam.
Penggabungan bintang neutron terakhir ini melepaskan banyak neutron bebas, partikel yang biasanya berasosiasi dengan proton dalam inti atom. Hal ini memungkinkan inti atom lain di lingkungan ini dengan cepat menangkap neutron bebas ini – sebuah proses yang disebut penangkapan neutron cepat atau “proses-r”. Hal ini memungkinkan inti atom menjadi lebih berat, menyebabkan terbentuknya unsur-unsur superberat dan tidak stabil. Unsur-unsur superberat ini kemudian dapat mengalami fisi untuk terpecah menjadi unsur-unsur yang lebih ringan dan lebih stabil seperti emas.
Pada tahun 2020, Mumpower memperkirakan bagaimana “fragmen fisil” inti yang dihasilkan oleh proses r akan didistribusikan. Kolaborator Mumpower dan ilmuwan TRIUMF Nicole Fach kemudian menghitung bagaimana proses r akan menghasilkan logam ringan halus seperti rutenium, rhodium, paladium, dan perak – serta inti logam tanah jarang, seperti europium, gadolinium, dan disprosium. Dan holmium.
Prediksi ini dapat diuji tidak hanya dengan melihat penggabungan bintang neutron, tetapi juga dengan melihat kelimpahan unsur dalam bintang yang telah diperkaya dengan material yang dihasilkan oleh proses r.
Penelitian baru ini mengamati 42 bintang dan menemukan korelasi tepat yang diprediksi oleh Fash, menunjukkan tanda yang jelas dari fisi dan peluruhan unsur-unsur yang lebih berat daripada yang ada dalam tabel periodik, semakin menegaskan bahwa tumbukan bintang neutron memang merupakan tempat di mana unsur-unsur lebih berat daripada besi. dipalsukan.
“Korelasinya sangat kuat pada bintang dengan r-enhanced dimana kita memiliki data yang cukup waktu Alam menghasilkanJagungDari perak, mereka juga menghasilkan inti logam tanah jarang yang lebih berat secara proporsional. “Pembentukan kelompok unsur ini sedang berlangsung. Kami telah menunjukkan bahwa hanya satu mekanisme yang bertanggung jawab – fisi – dan orang-orang telah memikirkan hal ini sejak tahun 1950-an,” tutup Mumpower.
Penelitian tim ini dipublikasikan dalam jurnal edisi 6 Desember Sains.
“Pakar bir seumur hidup. Penggemar perjalanan umum. Penggemar media sosial. Pakar zombie. Komunikator.”
More Stories
Studi tersebut menemukan bahwa paparan cahaya dikaitkan dengan keterampilan kognitif yang lebih tajam
Pada Kamis malam, SpaceX menargetkan peluncuran roket Cape ke-33 pada tahun 2024
Menjelaskan enam minggu pertama kehamilan