versuchen, die stellare Nukleosynthese zu verstehen

Der Versuch, ein Periodensystem zu erstellen, das zeigt, "wo" Elemente hergestellt werden. Zum Beispiel Urknall, kosmische Strahlung, Sterne, Supernovae usw. ... aber viel über Gold und andere schwere neutronenreiche Elemente lesen, die in kollidierenden Neutronensternen entstehen. Gibt es eine endgültige Liste von Elementen, die möglicherweise in Neutronensternen entstanden sind?

Antworten (1)

Die Elemente, von denen Sie sprechen, werden durch den r-Prozess erzeugt - den schnellen Neutroneneinfang an schweren Elementen, der in neutronenreichen Umgebungen auftreten kann. Der r-Prozess ist wahrscheinlich bis zu einem gewissen Grad für alle neutronenreichsten (dh mehr Neutronen als Protonen) Kerne mit Atommassen über der von Eisen verantwortlich und ist wahrscheinlich für alle Elemente verantwortlich, die schwerer als Blei und Wismut sind. Es gibt jedoch drei breite Spitzen in der Sonnensystemhäufigkeit, zentriert bei Germanium, Xenon und Platin (die ersten, zweiten und dritten r-Prozess-Spitzen), wo angenommen wird, dass der r-Prozess die Produktion gegenüber konkurrierenden Prozessen wie dominiert die s- und p-Prozesse (Plot von hier entnommen ).

Herkunft der Elemente

Wenn man die erwarteten Beiträge aus anderen Quellen abzieht, kann man den Anteil eines bestimmten Elements schätzen, das aus dem r-Prozess stammt (Plot von hier entnommen ).

Teilbeitrag des r-Prozesses

Es ist ein zeitgenössisches astrophysikalisches Problem (dh es gibt keine endgültige Antwort) für die Quelle des r-Prozesses. Mit anderen Worten, es ist ein ungelöstes Rätsel, welcher Anteil jedes r-Prozess-Elements von welchem ​​astrophysikalischen Ort stammt, und es kann durchaus als Funktion der kosmischen Zeit oder des kosmischen Ortes variieren. Die beiden Hauptkandidaten für die Entstehungsorte von r-Prozess-Elementen sind Kernkollaps-Supernovae, die neutrinogetriebenen Winde von Supernovae und Neutronensternverschmelzungen.

Die zu lösenden Hauptprobleme sind die detaillierte Physik von Supernova-Explosionen und Neutronensternverschmelzungen, die relativen Populationen und Zahlen dieser Ereignisse als Funktion der kosmischen Zeit und des Ortes und sogar die kernphysikalischen Zutaten, die in die Berechnung der Ausbeuten solcher Elemente einfließen.

Eine aktuelle Arbeit von van de Voort (2015) führt Simulationen durch, die darauf hindeuten, dass die meisten r-Prozess-Elemente im Universum durch Neutronensternverschmelzungen entstehen könnten, und sie weisen darauf hin, dass es für Kernkollaps-Supernovae besonders schwierig ist, das zu produzieren, was ist bekannt als die "Third-Peak" -r-Prozess-Kerne. Diese Behauptungen sind alle umstritten, obwohl der letzte Punkt über die schwereren r-Prozess-Elemente in einer Reihe früherer Arbeiten wiederholt wird. (z . B. Wanajo 2013 ). Trotzdem ist auch dies umstritten; zum Beispiel Nishimura et al. (2015) führen Simulationen von schnell rotierenden Supernova-Vorläufern mit starken Magnetfeldern durch und stellen fest, dass dies möglich istreproduzieren das Häufigkeitsmuster aller r-Prozess-Elemente, die in der Sonne zu sehen sind.

Wenn ich also einen vagen Stich ins Blaue bei der direkten Beantwortung Ihrer Frage haben wollte, würde ich die Gruppe der Elemente im dritten r-Prozess-Peak mit Massenzahlen auswählen 191 < EIN < 197 als höchstwahrscheinlich (meistens) durch Neutronensternverschmelzungen entstanden. Dazu gehören Osmium (192), Iridium (191, 193), Platin (194, 195, 196) und möglicherweise Gold (197).