העולם שלנו מלא בכימיקלים שלא אמורים להתקיים.
יסודות קלים יותר, כמו פחמן וחמצן והליום, קיימים בגלל אנרגיות היתוך עזות המוחצות פרוטונים יחד בתוך כוכבים. אבל אלמנטים מקובלט לניקל ועד נחושת, דרך יוד וסינון, וכוללים אורניום ופלוטוניום, הם פשוט כבדים מכדי לייצר אותם באמצעות היתוך כוכבים. אפילו גרעין השמש הגדולה ביותר והבהירה ביותר אינו חם ולחץ מספיק בכדי להפוך משהו כבד יותר מברזל.
ובכל זאת, אותם כימיקלים נמצאים בשפע ביקום. משהו גורם להם.
הסיפור הקלאסי היה שהסופרנובות - הפיצוצים הקורעים כמה כוכבים זה מזה בסוף חייהם - הם האשם. פיצוצים אלו צריכים להגיע בקצרה לאנרגיות עזות מספיק כדי ליצור את היסודות הכבדים יותר. התיאוריה הדומיננטית לאיך זה קורה היא סערה. בזמן שהסופרנובה משליכה חומר ליקום, כך התיאוריה עוברת, אדוות הסערה עוברות ברוחותיה, דוחסות בקצרה חומר מהמוצץ בכוכב בכמות מספקת בכדי לטרוק אפילו אטומי ברזל עמידים בפני היתוך לאטומים אחרים ויוצרים יסודות כבדים יותר.
אך מודל דינמיקת נוזלים חדשה מציע כי הכל לא בסדר.
"כדי להתחיל בתהליך זה אנו זקוקים לעודף אנרגיה כלשהי", אמר הסופר הראשי של המחקר סניאצ'נה אברשי, מדען חומרים מאוניברסיטת מערב אוסטרליה בפרת '. "אנשים האמינו במשך שנים רבות שעודף מסוג זה עשוי להיווצר כתוצאה מתהליכים אלימים ומהירים, שעשויים להיות למעשה תהליכים סוערים", אמרה ל- Live Science.
אבל אברז'י וסופריה המשותפים פיתחו מודל של נוזלים בסופרנובה שמציעים משהו אחר - משהו קטן יותר - עשוי להתרחש. הם הציגו את הממצאים שלהם מוקדם יותר החודש בבוסטון, בישיבת מארגני החברה לפיזיקה אמריקאית, וכן פרסמו את ממצאיהם ב -26 בנובמבר 2018 בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.
בסופרנובה, חומר מהממים מתפוצץ מליבת הכוכב במהירות גבוהה. אבל כל החומר הזה זורם החוצה באותה המהירות. אז יחסית זה לזה, המולקולות בזרם החומר הכוכב הזה לא זזות כל כך מהר. אמנם יתכן וההארכיה או ההטלה מדי פעם, אין מספיק סערה בכדי ליצור מולקולות מעבר לברזל בשולחן המחזור.
במקום זאת, אברשי וצוותה גילו כי היתוך מתקיים ככל הנראה בנקודות חמות מבודדות בתוך הסופרנובה.
כאשר כוכב מתפוצץ, היא הסבירה, הפיצוץ אינו סימטרי לחלוטין. לכוכב עצמו יש חריגות בצפיפות ברגע שלפני הפיצוץ, והכוחות המפוצצים אותו זה גם קצת לא סדיר.
אי סדרים אלה מייצרים אזורים אולטרה-רדנטיים בתוך הנוזל החם כבר של הכוכב המתפוצץ. במקום אדוות אלימות שינערו את כל המיסה, הלחצים והאנרגיות של הסופרנובה מתרכזים במיוחד בחלקים קטנים מהמסה המתפוצצת. אזורים אלה הופכים למפעלים כימיים קצרים חזקים יותר מכל מה שקיים בכוכב טיפוסי.
וזה, טוענים אברשי וצוותה, מכאן מגיעים כל היסודות הכבדים ביקום.
האזהרה הגדולה כאן היא שזו תוצאה יחידה ונייר בודד. כדי להגיע לשם, החוקרים סמכו על עבודות עט-נייר, כמו גם על דגמי מחשב, אמר אברשי. כדי לאשר או להפריך תוצאות אלו, אסטרונומים יצטרכו להתאים אותם כנגד חתימות כימיות בפועל של סופרנובות ביקום - ענני גז ושאר שרידי פיצוץ כוכבים.
אבל נראה שמדענים קרובים מעט יותר להבנת כמות החומר שסביבנו, כולל בתוך גופנו שלנו.
