Hva er eksplosiv nukleosyntese?

Eksplosiv nukleosyntese er opprettelsen av tunge elementer som oppstår i hjertet av en supernova. En supernova er en enorm energisk astronomisk hendelse der en supergiant-stjerne tømmer kjernebrenselet og kollapser under sin egen tyngdekraft. Den infalling saken spretter mot en super tett kjerne, og skaper en eksplosjon og en sjokkfront som beveger seg vekk fra kjernen i hastigheter opp til 2000 km / s. En supernova kan overgå vertsgalaksen, og de har blitt observert av astronomer siden eldgamle historie.

Stjerner skaffer seg energi gjennom fusjon av atomkjerner, hovedsakelig hydrogen og helium. Dette kalles forbrenning av hydrogen og helium. I veldig massive stjerner skaper forbrenningen av disse elementene en "aske" av tyngre og tyngre elementer - karbon, neon, silisium, jern og nikkel - til slutt endelig mengden energi som er nødvendig for å smelte kjerner overstiger energien den frigjør, og kjernefysisk kjedereaksjon slukkes. Det som er igjen er en jern-nikkelkjerne som består av omtrent 1,38 solmasser, som deretter kollapser raskt i enten en nøytronstjerne eller et svart hull, og forårsaker en supernova fra tilbakespringet. En annen type supernova, kalt en Type Ia-supernova, forekommer i mindre massive stjerner. En supernova av type Ia oppstår når en karbon-oksygen hvit dverg overstiger den samme 1,38 solmasseterskelen og brenner alt innholdet i løpet av sekunder.

I begge typer supernova skapes temperaturer i milliarder grader ved kjernen, og flere solmasser av materiale blir kastet utover med 3% av lysets hastighet. Selv om det å smelte sammen jern- og nikkelkjerner er veldig kostbart med tanke på energi, er en supernova mer enn nok til å sette i gang de nødvendige reaksjonene. Hvert element som er tyngre enn jern på Periodic Table er enten skapt i supernovaeeksplosjoner eller er et forfallsprodukt av disse elementene.

Supernova-nukleosyntesen er bare en kategori av nukleosyntesen. Den mer typiske typen nukleosyntese er stjernenukleosyntesen, først og fremst av typen hydrogen og heliumforbrenning som er nevnt tidligere. Det er også Big Bang-nukleosyntese, som skjedde i løpet av de første tre minuttene av universets eksistens. I løpet av denne hendelsen ble 24% av de opprinnelige hydrogenatomene i kosmos smeltet sammen til heliumkjerner. For tiden består det observerbare universet av omtrent 74% hydrogen, 24% helium, 1% oksygen og 1% andre elementer.