Co to jest nukleosynteza wybuchowa?

Wybuchowa nukleosynteza to tworzenie ciężkich pierwiastków, które zachodzą w sercu supernowej. Supernowa jest niezwykle energetycznym wydarzeniem astronomicznym, w którym supergiant gwiazda wyczerpuje paliwo jądrowe i zapada się pod wpływem własnej grawitacji. Nieomylna materia odbija się od supermocnego rdzenia, powodując eksplozję i front uderzeniowy, który odsuwa się od rdzenia z prędkością do 2000 km / s. Supernowa może przyćmić swoją galaktykę-gospodarza, a astronomowie obserwowali ją od czasów starożytnych.

Gwiazdy uzyskują swoją energię poprzez stopienie 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 w końcu ilość energii niezbędnej do stopienia jąder przekracza uwalnianą przez nie energię, a reakcja łańcuchowa jądra jest wygaszona. Pozostaje rdzeń żelazno-niklowy składający się z około 1,38 mas Słońca, który następnie szybko zapada się w gwiazdę neutronową lub czarną dziurę, powodując powstanie supernowej po odbiciu. Inny rodzaj supernowych, zwany supernową typu Ia, występuje w mniej masywnych gwiazdach. Supernowa typu Ia występuje, gdy biały karzeł tlenowo-tlenowy przekracza ten sam próg masy słonecznej 1,38 i spala całą swoją zawartość w ciągu kilku sekund.

W obu rodzajach supernowych w rdzeniu powstają temperatury miliardów stopni, a kilka mas Słońca wyrzucanych na zewnątrz z prędkością 3% prędkości światła. Chociaż łączenie jąder żelaza i niklu jest bardzo kosztowne pod względem energii, supernowa jest więcej niż wystarczająca do zainicjowania niezbędnych reakcji. Każdy pierwiastek cięższy od żelaza na układzie okresowym powstaje w wyniku wybuchów supernowych lub jest produktem rozpadu tych pierwiastków.

Nukleosynteza supernowej jest tylko jedną kategorią nukleosyntezy. Bardziej typowym rodzajem nukleosyntezy jest nukleosynteza gwiazd, przede wszystkim wspomnianego wcześniej typu spalania 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 stopiło się w jądro helu. Obecnie obserwowalny wszechświat składa się z około 74% wodoru, 24% helu, 1% tlenu i 1% innych pierwiastków.