Hvad er eksplosiv nukleosyntese?

Eksplosiv nukleosyntese er skabelsen af tunge elementer, der forekommer i hjertet af en supernova.En supernova er en enorm energisk astronomisk begivenhed, hvor en supergiant stjerne udtømmer sit nukleare brændstof og kollapser under sin egen tyngdekraft.Det ufaldende stof hopper mod en superdense -kerne og skaber en eksplosion og en chokfront, der rejser væk fra kernen med hastigheder på op til 2000 km/s.En supernova kan overgå sin værtsgalakse, og de er blevet observeret af astronomer siden antik historie.

Stjerner får deres energi gennem fusionen af atomkerner, hovedsageligt brint og helium.Dette kaldes brint og heliumforbrænding.I meget massive stjerner skaber forbrænding af disse elementer en aske med tungere og tungere elementer mdash;kulstof, neon, silicium, jern og nikkel mdash;Indtil endelig den mængde energi, der er nødvendig for at smelte sammen kerner, overstiger den energi, den frigiver, og den nukleare kædereaktion slukkes.Det, der er tilbage, er en jern-nikkelkerne, der består af cirka 1,38 solmasser, som derefter hurtigt kollapser i enten en neutronstjerne eller et sort hul, hvilket forårsager en supernova fra tilbagevenden.En anden type supernova, kaldet en type ia supernova, forekommer i mindre massive stjerner.En type ia supernova opstår, når en carbon-ilt hvid dværg overstiger den samme 1,38 solmassetærskel og forbrænder alt dets indhold i løbet af få sekunder.

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

Supernova nukleosyntese er kun en kategori af nukleosyntese.Den mere typiske type nukleosyntese er stellar nukleosyntese, primært af brint- og heliumforbrændingstypen, der er nævnt før.Der er også Big Bang -nukleosyntese, der fandt sted i løbet af 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 ca. 74% brint, 24% helium, 1% ilt og 1% andre elementer.