Πώς σχηματίζονται άτομα βαρέων στοιχείων;

Τα βαριά στοιχεία, αυτά βαρύτερα από το σίδερο (Fe), σχηματίζονται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται νουκλεοσυνθεώσα . Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται στα έντονα περιβάλλοντα των αστεριών, ειδικά κατά τη διάρκεια:

1. Ασύρματη νουκλεοσυνθεσία:

* Fusion σε μαζικά αστέρια: Τα αστέρια είναι πολύ μεγαλύτερα από τα ελαφρύτερα στοιχεία της ασφάλειας του ήλιου σε βαρύτερα μέσα από μια σειρά πυρηνικών αντιδράσεων. Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να σχηματιστεί ο σίδηρος (Fe). Ο σίδηρος είναι εξαιρετικά σταθερός και η περαιτέρω σύντηξη απαιτεί ενέργεια αντί να την απελευθερώσει.

* Εκρήξεις Supernova: Όταν ένα τεράστιο αστέρι εξαντλεί το πυρηνικό του καύσιμο, ο πυρήνας του καταρρέει, οδηγώντας σε μια βίαιη έκρηξη σουπερνόβα. Η τεράστια θερμότητα και πίεση που παράγεται στην έκρηξη παρέχει αρκετή ενέργεια για τη σύντηξη ακόμη και βαρύτερων στοιχείων από το σίδερο.

* ΣΥΝΔΕΣΗ ΝΕΤΟΣΤΩΝ: Κατά τη διάρκεια της έκρηξης, μερικά από τα νετρόνια σύλληψης σιδήρου πυρήνων, καθιστώντας ασταθή και αποσυντίθεται σε βαρύτερα στοιχεία. Αυτό είναι γνωστό ως το r-process (ταχεία σύλληψη νετρονίων) .

* Πρωτονική σύλληψη: Το SuperNova παρέχει επίσης τους όρους για p-process (Proton Capture) , όπου μερικά ασταθή ισότοπα συλλαμβάνουν πρωτόνια για να δημιουργήσουν βαρύτερα στοιχεία.

2. Συγκεντρώσεις αστέρων νετρονίων:

* σύγκρουση αστέρων νετρονίων: Όταν δύο αστέρια νετρονίων, απίστευτα πυκνά υπολείμματα των καταρρακτωμένων αστεριών, συγκρούονται, απελευθερώνουν μια τεράστια έκρηξη ενέργειας. Αυτή η ενέργεια επιτρέπει τη σύντηξη ακόμη και βαρύτερων στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων βαρύτερων από το ουράνιο.

* R-Process: Οι έντονες συνθήκες κατά τη διάρκεια της συγχώνευσης οδηγούν επίσης σε ταχεία σύλληψη νετρονίων (R-Process), δημιουργώντας ένα σημαντικό μέρος των βαρύτερων στοιχείων στο σύμπαν.

Συνοπτικά:

- αστέρια, ειδικά μαζικά, παράγουν στοιχεία μέχρι το σιδήρου μέσω της σύντηξης.

- Οι εκρήξεις supernova συμβάλλουν στο σχηματισμό βαρέων στοιχείων μέσω της σύλληψης νετρονίων (R-Process) και της σύλληψης πρωτονίων (P-Process).

- Οι συγχωνεύσεις αστέρων νετρονίων είναι υπεύθυνες για τη δημιουργία των βαρύτερων στοιχείων πέρα ​​από το σίδερο.

Αυτές οι διαδικασίες βρίσκονται σε εξέλιξη στον κόσμο, προσθέτοντας συνεχώς την αφθονία των βαρέων στοιχείων στο σύμπαν. Τα βαριά στοιχεία που δημιουργήθηκαν σε αυτά τα κοσμικά γεγονότα βρίσκουν τελικά το δρόμο τους στα σύννεφα σκόνης και αερίου από τα οποία σχηματίζονται νέα αστέρια και πλανήτες, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας.