Jak dobre są górne granice ciężkich pierwiastków?

9

Istnieje od 90 do 254 stabilnych jąder aż do pierwiastka nr 82. W dyskusjach i wykresach dotyczących nukleosyntezy Wielkiego Wybuchu nic nie jest wspomniane nawet powyżej litu. Jest całkiem bezpieczny zakład, że żaden cięższy pierwiastek nie został zaobserwowany w rozsądnie pierwotnych gazach, ponieważ implikacje byłyby na tyle głębokie, że wymagałyby wzmianki nawet w popularnych książkach o Wielkim Wybuchu.

To powiedziawszy, czy ktoś zadał sobie trud wyszukania wszystkich cięższych elementów? Tak jak w przypadku, czy mamy wyraźne eksperymentalne górne limity stężeń niektórych lub wszystkich tych cięższych pierwiastków, czy po prostu bardziej jakościowe, „Nie widać dowodów na nic innego”?

cosmology big-bang-theory observational-astronomy

— Sean Lake
źródło

6

Dobre pytanie! Zwykle brak ciężkich pierwiastków jest brany za wskaźnik, że coś zostało zrobione z gazu (prawie pierwotnego).

Tak więc odpowiedzią może być pytanie, jakie są najniższe ilości kiedykolwiek mierzone w odniesieniu do wodoru.

Nie jestem całkowicie na bieżąco z obecnymi rekordzistami, ale znaleziono gwiazdy o obfitości żelaza o 5 rzędów wielkości mniejszej niż w Słońcu ( Norris i in. 2013 ). Odpowiada to A (Fe) $\sim 2$ w zwykłej skali logarytmicznej, gdzie wodór ma A (H) = 12.

Ograniczenia innych elementów z żelaznym pikiem są podobne. Pierwiastki alfa, takie jak O, Mg, są zwykle wzmacniane w gwiazdach bardzo ubogich w metale, więc ograniczenia są o rząd wielkości wyższe.

— Rob Jeffries
źródło

0

Po tym, jak astronomowie zaobserwowali zderzenie dwóch gwiazd neutronowych w czerwcu 2013 r., Pojawiła się teoria, która zakłada, że większość (wszystkie?) Pierwiastków cięższych od żelaza została zsyntetyzowana w zderzeniach gwiazdy neutronowej z gwiazdą neutronową lub kolizją czarnej dziury z neutronem. Jest artykuł w Smithsonian, który ma przyzwoite wyjaśnienie.

Rozumiem, że teoria ta musi jeszcze zyskać powszechną akceptację, choć autorzy wydają się dość przekonujący argument na jej rzecz. Czas i dalsze obserwacje mogą przypieczętować umowę lub nie.

Edycja: Dodanie niektórych odniesień do dodania: z Physics.org . A oto artykuł, który cytuje ten artykuł . I z Nova .

— BillDOe
źródło

2

Myślę, że może powinieneś przeczytać faktyczny artykuł. arxiv.org/abs/1306.3960 To wcale nie mówi tego, ani połowy tego, co zostało powiedziane w części Smithsona.

— Rob Jeffries

Z pliku PDF „Po pierwsze, wywnioskowana masa wyrzutu w połączeniu z (choć mało znaną) liczbą połączeń kompaktowych obiektów sugeruje, że takie połączenia prawdopodobnie będą główną stroną procesu r… Z Wikipedii„ The r -proces jest procesem nukleosyntezy, który zachodzi w supernowych zapadających się rdzenia (patrz także nukleosynteza supernowych) i jest odpowiedzialny za tworzenie około połowy jąder atomowych bogatych w neutrony cięższych niż żelazo. ”

— BillDOe

1

Tak więc tylko połowa pierwiastków cięższych niż Fe powstaje w procesie r; nie mamy pojęcia, jakie są stopnie scalania gwiazd neutronowych lub szybkość tworzenia układów podwójnych gwiazd neutronowych, więc twierdzenie, że musi to być proces dominujący, jest nie do utrzymania. Proces r musi z pewnością działać w supernowych, pytanie brzmi, czy mogą one być odpowiedzialne za wszystkie elementy procesu r, czy też potrzebny jest jakiś inny wkład w tworzenie elementów wokół trzeciego szczytu procesu r (zasadniczo złoto, iryd, platyna i osm). Papier nawet nie wspomina o złocie.

— Rob Jeffries