Co to jest nukleosynteza wybuchowa?

Nukleosynteza wybuchowa jest tworzeniem ciężkich elementów, które występują w sercu supernowej. Supernowa to niezwykle energiczne wydarzenie astronomiczne, w którym supergiant gwiazda wyczerpuje paliwo jądrowe i upada pod własną grawitacją. Niefalowa materia odbija się na superdensownym rdzeniu, tworząc eksplozję i front szoku, który odsuwa się od rdzenia z prędkością do 2000 km/s. Supernowa może przyćmić galaktykę gospodarza i astronomowie zaobserwowali je od starożytnej historii.

Gwiazdy otrzymują energię poprzez fuzję jąder atomowych, głównie wodoru i helu. Nazywa się to spalaniem wodoru i helu. W bardzo masywnych gwiazdach spalanie tych pierwiastków tworzy „popiół” cięższych i cięższych pierwiastków - węgla, neonu, krzemu, żelaza i niklu - aż do wreszcie ilość energii niezbędnej do łączenia jąder przekracza energię, którą uwalnia, a reakcja łańcucha jądrowego jest zgasła. To, co pozostało, to żelazny rdzeńżądło około 1,38 mas słonecznych, które następnie szybko zapadają się w gwiazdę neutronową lub czarną dziurę, powodując supernową z odbicia. Inny rodzaj supernowej, zwany supernową typu IA, występuje w mniej masywnych gwiazdach. Supernowa typu IA występuje, gdy biały karfowca węgla przekracza ten sam próg masy słonecznej 1,38 i spala całą jego zawartość w ciągu kilku sekund.

W obu typach supernowej temperatury w miliardach stopni są tworzone w rdzeniu, a kilka mas słonecznych materiału wyrzucanych jest na 3% prędkości światła. Mimo że łączenie razem żelaza i niklu jest bardzo kosztowne pod względem energii, supernowa jest więcej niż wystarczająca, aby zainicjować niezbędne reakcje. Każdy element cięższy niż żelazo w tabeli okresowej jest tworzona w eksplozjach supernowy, albo jest produktem rozkładu tych elementów.

nukleosynt supernovaHesis to tylko jedna kategoria nukleosyntezy. Bardziej typowym rodzajem nukleosyntezy jest nukleosynteza gwiezdna, przede wszystkim wspomniana wcześniej typu wodoru i helu. Istnieje również nukleosynteza Wielkiego Wybuchu, która miała miejsce w ciągu pierwszych trzech minut istnienia wszechświata. Podczas tego wydarzenia 24% początkowych atomów wodoru w kosmosie stopowano w jądra helu. Obecnie obserwowalny wszechświat składa się z około 74% wodoru, 24% helu, 1% tlenu i 1% innych elementów.