Hvad er eksplosiv nukleosyntese?

Eksplosiv nukleosyntese er oprettelsen af ​​tunge elementer, der forekommer i hjertet af en supernova. En supernova er en enorm energisk astronomisk begivenhed, hvor en supergiant stjerne udtarmer sit nukleare brændstof og kollapser under sin egen tyngdekraft. Den infalling sag sprang mod en super tæt kerne, skaber en eksplosion og en chokfront, der bevæger sig væk fra kernen i hastigheder op til 2000 km / s. En supernova kan overskride dens værtsgalakse, og de er blevet observeret af astronomer siden antikken.

Stjerner får deres energi gennem fusion af atomkerner, hovedsageligt brint og helium. Dette kaldes brint og heliumforbrænding. I meget massive stjerner skaber forbrænding af disse elementer en "aske" af tungere og tungere elementer - kulstof, neon, silicium, jern og nikkel - indtil den endelige mængde energi, der er nødvendig for at smelte kerner, overstiger den energi, den frigiver, og nukleare kædereaktion slukkes. Hvad der er tilbage er en jern-nikkelkerne bestående af cirka 1,38 solmasser, der derefter hurtigt kollapser ned i enten en neutronstjerne eller et sort hul, hvilket forårsager en supernova fra bounceback. En anden type supernova, kaldet en Type Ia-supernova, forekommer i mindre massive stjerner. En type Ia-supernova opstår, når en kulstof-ilt hvid dværg overstiger den samme 1,38 solmassetærskel og forbrænder alt dets indhold på få sekunder.

I begge typer supernova skabes temperaturer i milliarder af grader ved kernen, og adskillige solmasser af materiale skubbes udad med 3% af lysets hastighed. Selvom det er meget dyrt at smelte sammen jern- og nikkelkerner med hensyn til energi, er en supernova mere end nok til at starte de nødvendige reaktioner. Hvert element, der er tungere end jern på det periodiske system, er enten skabt i supernovaeeksplosioner eller er et henfaldsprodukt af disse elementer.

Supernova-nukleosyntesen er kun en kategori af nukleosyntesen. Den mere typiske type nukleosyntesen er stjernenukleosyntesen, primært af typen brint og helium, der er nævnt før. Der er også Big Bang-nukleosyntesen, der fandt sted i de første tre minutter af universets eksistens. Under denne begivenhed blev 24% af de indledende hydrogenatomer i kosmos smeltet sammen i heliumkerner. I øjeblikket består det observerbare univers af cirka 74% brint, 24% helium, 1% ilt og 1% andre elementer.