Taniec elektronów odsłania tajemnice wybuchów gwiazd neutronowych i tworzenia ciężkich pierwiastków
WarsawAstrofizycy osiągnęli znaczące postępy w badaniu właściwości na małą skalę kosmicznych zjawisk, w szczególności obserwując zderzenia gwiazd neutronowych. Po takim zderzeniu gwiazdy te przekształcają się w czarną dziurę i generują jasne zjawisko zwane kilonową. To zjawisko umożliwia naukowcom badanie powstawania ciężkich pierwiastków, takich jak stront i itr. Obserwacje przeprowadzone zostały przy użyciu teleskopów na całym świecie, w tym tych znajdujących się w Australii, Południowej Afryce oraz w obserwatoriach kosmicznych, takich jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Ta skoordynowana praca pozwoliła naukowcom na stworzenie szczegółowego opisu tego, co dzieje się po eksplozji.
Gdy gwiazdy neutronowe zderzają się, dochodzi do powstania ekstremalnie wysokich temperatur, podobnych do tych zaraz po Wielkim Wybuchu. Powoduje to, że elektrony poruszają się swobodnie w gorącym, naładowanym gazie, ale wraz z ochładzaniem się materii, elektrony zaczynają się łączyć z jądrami atomowymi. Naukowcy badają te zjawiska, aby zrozumieć, jak powstają pierwiastki cięższe od żelaza. Ich badania wykazują, że tworzenie tych pierwiastków w takich intensywnych zdarzeniach jest bardziej skomplikowane i trwa dłużej, niż wcześniej sądzono.
Kluczowe wnioski z tych obserwacji obejmują:
- Tworzenie i wykrywanie ciężkich pierwiastków, jak stront.
- Zachowanie materii gwiazd podczas ochładzania, podobnie jak we wszechświecie po Wielkim Wybuchu.
- Szybka ekspansja materii, która umożliwia jednoczesne obserwowanie różnych stanów jej formowania.
Te odkrycia są istotne, ponieważ ukazują, jak wszechświat tworzy pierwiastki, pomagając odpowiedzieć na stare pytania astrofizyki. W przeciwieństwie do statycznego obrazu kosmicznych zdarzeń, procesy fuzji i ekspansji ukazują jasny ciąg zdarzeń, które wcześniej były tylko teoriami.
Badając światło emitowane z tych wydarzeń, naukowcy mogą cofać się w czasie i odkrywać stan wszechświata sprzed miliardów lat. Ta metoda uzupełnia badania nad kosmicznym promieniowaniem tła, oferując wyraźniejsze spojrzenie na te wydarzenia, zamiast polegać jedynie na pozostałych sygnałach kosmicznych. Takie obserwacje pomagają nam lepiej zrozumieć zarówno obecne zjawiska kosmiczne, jak i cały proces powstawania wszechświata oraz jego elementów.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202348758i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Albert Sneppen, Darach Watson, James H. Gillanders, Kasper E. Heintz. Rapid kilonova evolution: Recombination and reverberation effects. Astronomy & Astrophysics, 2024; 688: A95 DOI: 10.1051/0004-6361/202348758Udostępnij ten artykuł