Защо има толкова много злато в известната вселена?

Във Вселената или поне в района, където живеем, има твърде много злато. Може би това не е проблем, защото ние ценим златото много. Работата е там, че никой не знае откъде идва. И това интригува учените.

Тъй като земята е била разтопена по времето, когато се е образувала, почти цялото злато на нашата планета по това време вероятно се е потопило в ядрото на планетата. Поради това се предполага, че по-голямата част от златото, намерено в земната кора а мантията е донесена на Земята по-късно от сблъсъци с астероиди по време на късната тежка бомбардировка, преди около 4 милиарда години.

На пример златни находища в басейна на Витватерсранд в Южна Африка, най-богатият известен ресурс злато на земята, атрибут. В момента обаче този сценарий се поставя под въпрос. Златоносни скали на Витватерсранд (1) са подредени между 700 и 950 милиона години преди удара метеорит Вредефорт. Във всеки случай вероятно е било друго външно влияние. Дори да приемем, че златото, което намираме в черупките, идва отвътре, то също трябва да е дошло от някъде отвътре.

1. Златоносни скали от басейна на Витватерсранд в Южна Африка.

И така, откъде идва цялото наше злато, а не нашето? Има няколко други теории за експлозии на свръхнови, толкова мощни, че звездите се преобръщат. За съжаление дори такива странни явления не обясняват проблема.

което означава, че е невъзможно да се направи, въпреки че алхимиците се опитаха преди много години. Вземи лъскав металседемдесет и девет протона и 90 до 126 неутрона трябва да бъдат свързани заедно, за да образуват еднородно атомно ядро. То . Такова сливане не се случва достатъчно често, или поне не в нашия непосредствен космически съсед, за да го обясни. гигантско богатство от златокоито намираме на Земята и в. Ново изследване показа, че най-често срещаните теории за произхода на златото, т.е. сблъсъците на неутронни звезди (2) също не дават изчерпателен отговор на въпроса за неговото съдържание.

Златото ще падне в черната дупка

Сега се знае, че най-тежките елементи образува се, когато ядрата на атомите в звездите улавят молекули, наречени неутрони. За повечето стари звезди, включително тези, открити в джуджета галактики от това изследване процесът е бърз и затова се нарича "r-процес", където "r" означава "бързо". Има две определени места, където теоретично протича процесът. Първият потенциален фокус е експлозия на свръхнова, която създава големи магнитни полета - магнито-ротационна свръхнова. Второто е присъединяване или сблъсък две неутронни звезди.

Вижте продукцията тежки елементи в галактиките Като цяло учените от Калифорнийския технологичен институт през последните години са изследвали няколко най-близките галактики джуджета от Телескоп Кек разположен на Мауна Кеа, Хавай. Те искаха да видят кога и как са се образували най-тежките елементи в галактиките. Резултатите от тези изследвания предоставят нови доказателства за тезата, че доминиращите източници на процеси в галактиките джуджета възникват в относително дълги времеви скали. Това означава, че тежките елементи са създадени по-късно в историята на Вселената. Тъй като магниторотационните свръхнови се считат за феномен от по-ранната Вселена, изоставането в производството на тежки елементи сочи сблъсъците на неутронни звезди като техен основен източник.

Спектроскопични признаци на тежки елементи, включително злато, бяха наблюдавани през август 2017 г. от електромагнитни обсерватории в събитието за сливане на неутронни звезди GW170817, след като събитието беше потвърдено като сливане на неутронни звезди. Настоящите астрофизични модели предполагат, че едно събитие на сливане на неутронна звезда генерира между 3 и 13 маси злато. повече от цялото злато на земята.

Сблъсъците на неутронни звезди създават злато, защото комбинират протони и неутрони в атомни ядра и след това изхвърлят получените тежки ядра в пространство. Подобни процеси, които освен това биха осигурили необходимото количество злато, биха могли да възникнат по време на експлозии на свръхнови. „Но звездите, които са достатъчно масивни, за да произведат злато при такова изригване, се превръщат в черни дупки“, каза за LiveScience Чиаки Кобаяши (3), астрофизик от университета в Хертфордшир в Обединеното кралство и водещ автор на последното изследване по темата. И така, в обикновена свръхнова златото, дори и да се образува, се засмуква в черната дупка.

3. Чиаки Кобаяши от университета в Хертфордшир

Ами тези странни свръхнови? Този вид звездна експлозия, т.нар магнитовъртателна свръхнова, много рядка свръхнова. умираща звезда той се върти толкова бързо в него и е заобиколен от него силно магнитно полече се е преобърнала сама, когато се е взривила. Когато умира, звездата изпуска горещи бели струи материя в космоса. Тъй като звездата е обърната отвътре, нейните струи са пълни със златни ядра. Дори и сега звездите, които съставляват златото, са рядко явление. Още по-рядко се срещат звезди, които създават злато и го изстрелват в космоса.

Въпреки това, според изследователите, дори сблъсъкът на неутронни звезди и магниторотационни свръхнови не обяснява откъде идва такова изобилие от злато на нашата планета. „Сливането на неутронни звезди не е достатъчно“, казва той. Кобаяси. „И за съжаление, дори с добавянето на този втори потенциален източник на злато, това изчисление е погрешно.

Трудно е да се определи точно колко често малки неутронни звезди, които са много плътни остатъци от древни свръхнови, се сблъскват помежду си. Но това вероятно не е много често. Учените са наблюдавали това само веднъж. Оценките показват, че те не се сблъскват достатъчно често, за да произведат намереното злато. Това са изводите на дамата Кобаяси и неговите колеги, които те публикуваха през септември 2020 г. в The Astrophysical Journal. Това не са първите подобни открития на учени, но екипът му е събрал рекордно количество данни от изследвания.

Интересното е, че авторите обясняват доста подробно количеството по-леки елементи, открити във Вселената, като въглерод ¹²C, а също и по-тежки от златото, като урана ²³⁸U. В техните модели количествата на такъв елемент като стронций могат да се обяснят със сблъсъка на неутронни звезди, а европий с активността на магнито-ротационни свръхнови. Това бяха елементите, с които учените се затрудняваха да обяснят пропорциите на тяхното присъствие в космоса, но златото или по-скоро неговото количество все още е загадка.