- Vědci zkoumali nejstarší hvězdy v Mléčné dráze
- Zjistili, že kdysi dávno vytvářely supertěžké prvky
Hvězdy na samém úsvitu času vytvářely prvky mnohem těžší než cokoli, co se kdy přirozeně vyskytovalo na Zemi nebo v širším vesmíru. K tomuto závěru dospěl tým astronomů pod vedením Iana Roederera z Michiganské univerzity po prozkoumání 42 hvězd v Mléčné dráze, jejichž chemické zastoupení lze vysvětlit pouze předchozí produkcí prvků s atomovou hmotností vyšší než 260.
Nepřehlédněte: Mezi hvězdami u černé díry Mléčné dráhy může číhat „extragalaktický“ vetřelec, říkají vědci. Odkud se vzal?
Hvězdy vytvářely supertěžké prvky
Většina prvků ve vesmíru byla vytvořena hvězdami a jedním ze způsobů jejich vzniku je prostřednictvím termojaderné fúze. V jádru hvězdy je v podstatě motor, který míchá atomy dohromady a vytváří těžší prvky. Nejtěžším prvkem, který tímto procesem může vzniknout, je železo. Fúze železa na těžší prvky však vyžaduje mnohem více energie, než kolik jí vzniká, a tak se v tomto okamžiku hvězda sama zničí.
„S tímto sebezničením souvisí i další způsob,“ píše odborný server Science Alert. Při explozích supernov, kdy hvězda umírá, a při explozích kilonových hvězd, kdy do sebe narazí dvě neutronové hvězdy, nastávají podmínky vhodné pro proces rychlého zachycení neutronů neboli r-proces.
Tehdy se v okolí vznáší tolik volných neutronů, že se nabalují na dostupná jádra a vytvářejí těžší prvky. K tomu je zapotřebí opravdu extrémní, energetické prostředí, například supernova. „Máme však jen obecnou představu o tom, jak r-proces funguje. Nevíme například, jak končí,“ vysvětluje Roederer.
Prvky s atomovou hmotností 260
První hvězdy ve vesmíru byly tvořeny převážně vodíkem. Když zanikaly, osévaly okolní prostor prvky, které byly přijímány v následujících generacích hvězd. Vědci se ve své studii nesoustředili na prvky vzniklé r-procesem, ale hledali takové, které mohly být produkty štěpení, jako je ruthenium, rhodium, palladium a stříbro. A místo toho, aby zkoumali hvězdy jednotlivě, jak se děje obvykle, studovali je jako skupinu.
Nakonec zjistili, že dotyčné prvky vznikly štěpením a nikoli r-procesem. To znamená, že rané hvězdy, z nichž tyto kovy pocházejí, musely produkovat prvky s relativní atomovou hmotností 260 a vyšší, které se následně štěpily za vzniku lehčích a stabilnějších prvků. Podobné prvky byly dosud lidstvem pozorovány pouze v laboratorních podmínkách, kde byly uměle vytvořeny a vzhledem ke své vysoké nestabilitě neměly dlouhou životnost.
„To číslo 260 je zajímavé, protože nic tak těžkého jsme dosud ve vesmíru ani na Zemi nepozorovali, a to ani při testech jaderných zbraní,“ dodává Roederer. „Jejich pozorování ve vesmíru nám však dává vodítko, jak uvažovat o modelech štěpení a mohlo by nám pomoci lépe pochopit bohatou rozmanitost prvků.“
Zdroj náhledové fotografie: NASA (Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger), zdroj: Science Alert, Science