Wie gut sind die Obergrenzen für schwere Elemente?

Es gibt zwischen 90 und 254 stabile Kerne bis hinauf zur Elementnummer 82. In Diskussionen und Grafiken über die Urknall-Nukleosynthese wird nichts über Lithium erwähnt. Es ist eine ziemlich sichere Wette, dass keines der schwereren Elemente in einigermaßen ursprünglichen Gasen beobachtet wurde, da die Auswirkungen so tiefgreifend wären, dass sie sogar in populärwissenschaftlichen Büchern über den Urknall erwähnt werden müssten.

Hat sich jemand die Mühe gemacht, nach allen schwereren Elementen zu suchen? Wie in, haben wir explizite experimentelle Obergrenzen für die Konzentrationen einiger oder aller dieser schwereren Elemente oder nur ein qualitativeres "Keine Beweise für irgendetwas anderes gesehen"?

Antworten (2)

Gute Frage! Normalerweise wird das Fehlen schwerer Elemente als Indikator dafür angesehen, dass etwas aus (nahezu ursprünglichem) Gas hergestellt wurde.

Eine Antwort könnte also sein, zu fragen, was die niedrigsten Häufigkeiten sind, die jemals in Bezug auf Wasserstoff gemessen wurden.

Ich bin mit den aktuellen Rekordhaltern nicht ganz auf dem Laufenden, aber es wurden Sterne mit Eisenhäufigkeiten gefunden, die 5 Größenordnungen geringer sind als in der Sonne ( Norris et al 2013 ). Dies entspricht A(Fe) ∼ 2 auf der üblichen logarithmischen Skala, wo Wasserstoff A(H)=12 hat.

Die Beschränkungen für andere Eisenspitzenelemente sind ähnlich. Alpha-Elemente wie O, Mg werden normalerweise in sehr metallarmen Sternen verstärkt, sodass die Einschränkungen eine Größenordnung höher sind.

Nachdem Astronomen im Juni 2013 die Kollision zweier Neutronensterne beobachteten, tauchte eine Theorie auf, die besagt, dass die meisten (alle?) Elemente, die schwerer als Eisen sind, bei Neutronenstern-Neutronenstern- oder Schwarzloch-Neutronenstern-Kollisionen synthetisiert wurden. Es gibt einen Artikel in Smithsonian , der eine anständige Erklärung hat.

Soweit ich weiß, muss diese Theorie noch weit verbreitete Akzeptanz finden, obwohl die Autoren ein ziemlich überzeugendes Argument dafür vorzubringen scheinen. Zeit und weitere Beobachtungen können den Deal besiegeln oder nicht.

Bearbeiten: Hinzufügen einiger zusätzlicher Referenzen: von Physics.org . Und hier ist das Papier, das der Artikel zitiert . Und von Nova .

Ich denke, Sie sollten vielleicht die eigentliche Zeitung lesen. arxiv.org/abs/1306.3960 Es sagt dies überhaupt nicht, noch die Hälfte dessen, was im Smithsonian-Stück gesagt wird.
Aus dem PDF: „Erstens legt die abgeleitete Auswurfmasse in Verbindung mit der (wenn auch kaum bekannten) Rate kompakter Objektverschmelzungen nahe, dass solche Verschmelzungen wahrscheinlich der primäre Ort für den r-Prozess sind … Aus Wikipedia: „Die r -Prozess ist ein Nukleosyntheseprozess, der bei Kernkollaps-Supernovae auftritt (siehe auch Supernova-Nukleosynthese) und für die Entstehung von etwa der Hälfte der neutronenreichen Atomkerne verantwortlich ist, die schwerer als Eisen sind."
Beim r-Prozess entsteht also nur die Hälfte der Elemente, die schwerer als Fe sind; Wir haben wenig Ahnung, wie hoch die Verschmelzungsrate von Neutronensternen oder die Entstehungsrate von Neutronenstern-Doppelsternen ist, daher ist die Behauptung, dass dies der vorherrschende Prozess sein muss , unhaltbar. Der r-Prozess muss sicherlich in Supernovae am Werk sein, die Frage ist, ob sie für alle r-Prozess-Elemente verantwortlich sein können oder ob ein anderer Beitrag erforderlich ist, um Elemente um den dritten r-Prozess-Peak herum zu erzeugen (im Wesentlichen Gold, Iridium, Platin und Osmium). Das Papier erwähnt Gold nicht einmal.
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