Maailmamme on täynnä kemikaaleja, joita ei pitäisi olla olemassa.
Kevyempiä elementtejä, kuten hiili, happi ja helium, esiintyy voimakkaiden fuusioenergioiden takia, jotka puristavat protoneja yhdessä tähteiden sisällä. Mutta elementit koboltista nikkeliin kupariin, jodin ja ksenonin läpi, mukaan lukien uraani ja plutonium, ovat aivan liian raskaita tuottamaan tähtifuusion avulla. Jopa suurimman, kirkkaimman auringon ydin ei ole kuuma ja paineistettu tarpeeksi, jotta se olisi mitään rautaa raskaampaa.
Ja vielä, näitä kemikaaleja on runsaasti maailmankaikkeudessa. Jokin tekee niistä.
Klassinen tarina oli, että supernoovat - räjähdykset, jotka repeävät joitain tähtiä toisistaan elämänsä lopussa - ovat syyllinen. Näiden räjähdysten tulisi hetkellisesti saavuttaa tarpeeksi voimakkaita energioita, jotta voidaan luoda raskaampia elementtejä. Hallitseva teoria, miten tämä tapahtuu, on turbulenssi. Kun supernoova heittää materiaalia maailmankaikkeuteen, teoria menee, turbulenssin aallot kulkevat sen tuulien läpi, puristaen hetkeksi ulkonevan tähtimateriaalin riittävän voiman avulla, jotta jopa fuusionkestävät rautaatomit puristuvat muihin atomiin ja muodostavat raskaampia elementtejä.
Mutta uusi juoksevan dynamiikan malli viittaa siihen, että kaikki on väärin.
"Tämän prosessin käynnistämiseksi meillä on oltava jonkinlainen ylimääräinen energia", sanoi tutkimuksen pääkirjailija Snezhana Abarzhi, Länsi-Australian yliopiston materiaalitutkija Perthissä. "Ihmiset ovat uskoneet monien vuosien ajan, että väkivaltaiset, nopeat prosessit voivat luoda tällaisen ylimäärän, mikä voi olla pohjimmiltaan turbulenttia prosessia", hän kertoi Live Science: lle.
Mutta Abarzhi ja hänen avustajansa kehittivät mallin nesteistä supernovassa, jotka ehdottavat jotain muuta - jotain pienempää - jota voisi olla tekeillä. He esittelivät havaintonsa aiemmin tässä kuussa Bostonissa, American Physical Society -tapahtumassa ja julkaisivat havaintonsa 26. marraskuuta 2018 Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä.
Supernovassa tähtimateriaali räjähtää pois tähden ytimestä suurella nopeudella. Mutta kaikki tuo materiaali virtaa ulospäin suunnilleen samalla nopeudella. Joten suhteessa toisiinsa, tähtimateriaalivirran molekyylit eivät liiku niin nopeasti. Vaikka siellä saattaa olla satunnaista aaltoilua tai pyörrettä, ei turbulenssia ole riittävästi molekyylien luomiseksi raudan ohi jaksollisessa taulukossa.
Sen sijaan Abarzhi ja hänen tiiminsä havaitsivat, että fuusio tapahtuu todennäköisesti supernovan sisällä olevissa erillisissä kuormituspisteissä.
Kun tähti räjähtää, hän selitti, räjähdys ei ole täysin symmetrinen. Itse tähdillä on tiheyden epäsäännöllisyyksiä hetkessä ennen räjähdystä, ja sitä erottavat voimat ovat myös hiukan epäsäännöllisiä.
Nämä epäsäännöllisyydet tuottavat ultradense, ultrahot-alueita räjähtävän tähden jo kuumassa nesteessä. Koko massaa ravistavien väkivaltaisten väreilyjen sijasta supernoovan paineet ja energiat keskittyvät erityisesti räjähtävän massan pieniin osiin. Näistä alueista tulee lyhyitä kemiallisia tehtaita, jotka ovat tehokkaampia kuin mikään tyypillisessä tähdessä oleva asia.
Ja siitä, Abarzhi ja hänen tiiminsä viittaavat, ovat kaikki universumin raskaat elementit lähtöisin.
Suuri varoitus tässä on, että tämä on yksi tulos ja yksi paperi. Päästäkseen sinne tutkijat luottaa kynä- ja paperityöhön sekä tietokonemalleihin, Abarzhi sanoi. Vahvistaaksesi tai kumotaksesi nämä tulokset, tähtitieteilijöiden on verrattava niitä universumin supernovien todellisiin kemiallisiin allekirjoituksiin - kaasupilvissä ja muissa tähtien räjähdyksen jäännöksissä.
Mutta näyttää siltä, että tutkijat ovat hiukan lähempänä ymmärrystä siitä, kuinka paljon ympärillämme olevasta materiaalista, myös oman kehomme sisällä, valmistetaan.
