Bakit napakaraming ginto sa kilalang uniberso?

Napakaraming ginto sa uniberso, o hindi bababa sa lugar kung saan tayo nakatira. Marahil ito ay hindi isang problema, dahil pinahahalagahan natin ang ginto. Ang bagay ay, walang nakakaalam kung saan ito nanggaling. At ito ay nakakaintriga sa mga siyentipiko.

Dahil ang lupa ay natunaw sa oras na ito ay nabuo, halos lahat ng ginto sa ating planeta noong panahong iyon ay malamang na bumulusok sa kaibuturan ng planeta. Samakatuwid, ipinapalagay na karamihan sa ginto ay matatagpuan sa crust sa lupa at ang mantle ay dinala sa Earth nang maglaon sa pamamagitan ng mga epekto ng asteroid sa panahon ng Late Heavy Bombardment, mga 4 na bilyong taon na ang nakalilipas.

Isang halimbawa mga deposito ng ginto sa Witwatersrand basin sa South Africa, ang pinakamayamang mapagkukunan na kilala ginto sa lupa, katangian. Gayunpaman, ang senaryo na ito ay kasalukuyang kinukuwestiyon. Mga batong may ginto sa Witwatersrand (1) ay nakasalansan sa pagitan ng 700 at 950 milyong taon bago ang epekto ang Vredefort meteorite. Sa anumang kaso, ito ay marahil isa pang panlabas na impluwensya. Kahit na ipagpalagay natin na ang ginto na makikita natin sa mga shell ay nagmumula sa loob, ito ay dapat ding nanggaling sa isang lugar sa loob.

1. Mga batong may ginto sa Witwatersrand basin sa South Africa.

Kaya't saan nanggaling ang lahat ng ating ginto at hindi ang atin? Mayroong ilang iba pang mga teorya tungkol sa mga pagsabog ng supernova na napakalakas na ang mga bituin ay bumagsak. Sa kasamaang palad, kahit na ang mga kakaibang phenomena ay hindi nagpapaliwanag ng problema.

na nangangahulugang imposibleng gawin ito, kahit na sinubukan ng mga alchemist maraming taon na ang nakalilipas. Kunin makintab na metalpitumpu't siyam na mga proton at 90 hanggang 126 na mga neutron ay dapat pagsama-samahin upang bumuo ng isang pare-parehong atomic nucleus. Ito ay . Ang ganitong pagsasanib ay hindi madalas na nangyayari, o hindi bababa sa hindi sa aming agarang cosmic na kapitbahayan, upang ipaliwanag ito. napakalaking kayamanan ng gintona matatagpuan natin sa Earth at sa. Ipinakita ng bagong pananaliksik na ang pinakakaraniwang mga teorya ng pinagmulan ng ginto, i.e. Ang banggaan ng mga neutron na bituin (2) ay hindi rin nagbibigay ng kumpletong sagot sa tanong ng nilalaman nito.

Ang ginto ay mahuhulog sa black hole

Ngayon alam na ang pinakamabigat na elemento nabuo kapag ang nuclei ng mga atomo sa mga bituin ay kumukuha ng mga molekula na tinatawag na mga neutron. Para sa karamihan ng mga lumang bituin, kabilang ang mga matatagpuan sa dwarf galaxy mula sa pag-aaral na ito, ang proseso ay mabilis at samakatuwid ay tinatawag na "r-proseso", kung saan ang "r" ay nangangahulugang "mabilis". Mayroong dalawang itinalagang lugar kung saan theoretically nagaganap ang proseso. Ang unang potensyal na pokus ay isang pagsabog ng supernova na lumilikha ng malalaking magnetic field - isang magnetorotation supernova. Ang pangalawa ay ang pagsali o pagbangga dalawang neutron na bituin.

Tingnan ang produksyon mabibigat na elemento sa mga kalawakan Sa pangkalahatan, ang mga siyentipiko sa California Institute of Technology sa mga nakaraang taon ay nag-aral ng ilan pinakamalapit na dwarf galaxies mula sa Keka Telescope matatagpuan sa Mauna Kea, Hawaii. Gusto nilang makita kung kailan at paano nabuo ang pinakamabibigat na elemento sa mga kalawakan. Ang mga resulta ng mga pag-aaral na ito ay nagbibigay ng bagong katibayan para sa thesis na ang nangingibabaw na pinagmumulan ng mga proseso sa dwarf galaxies ay lumitaw sa medyo mahabang panahon na mga antas. Nangangahulugan ito na ang mabibigat na elemento ay nilikha sa bandang huli sa kasaysayan ng sansinukob. Dahil ang magnetorotation supernovae ay itinuturing na isang phenomenon ng naunang uniberso, ang lag sa paggawa ng mabibigat na elemento ay tumuturo sa mga banggaan ng neutron star bilang kanilang pangunahing pinagmumulan.

Mga spectroscopic na palatandaan ng mabibigat na elemento, kabilang ang ginto, ay naobserbahan noong Agosto 2017 ng mga electromagnetic observatories sa neutron star merger event na GW170817 pagkatapos makumpirma ang kaganapan bilang isang neutron star merger. Iminumungkahi ng mga kasalukuyang modelong astrophysical na ang isang kaganapan ng pagsasanib ng neutron star ay bumubuo sa pagitan ng 3 at 13 masa ng ginto. higit sa lahat ng ginto sa lupa.

Lumilikha ng ginto ang mga banggaan ng neutron star, dahil pinagsasama nila ang mga proton at neutron sa atomic nuclei, at pagkatapos ay ilalabas ang nagresultang mabigat na nuclei sa space. Ang mga katulad na proseso, na bilang karagdagan ay magbibigay ng kinakailangang halaga ng ginto, ay maaaring mangyari sa panahon ng mga pagsabog ng supernova. "Ngunit ang mga bituin ay sapat na malaki upang makagawa ng ginto sa naturang pagsabog ay nagiging mga itim na butas," sinabi ni Chiaki Kobayashi (3), isang astrophysicist sa Unibersidad ng Hertfordshire sa UK at nangungunang may-akda ng pinakabagong pag-aaral sa paksa, sa LiveScience. Kaya, sa isang ordinaryong supernova, ang ginto, kahit na ito ay nabuo, ay sinipsip sa black hole.

3. Chiaki Kobayashi ng Unibersidad ng Hertfordshire

Paano naman ang mga kakaibang supernova na iyon? Ang ganitong uri ng pagsabog ng bituin, ang tinatawag na supernova magnetorotation, isang napakabihirang supernova. namamatay na bituin napakabilis niyang umiikot dito at napapalibutan siya malakas na magnetic fieldna gumulong ito ng mag-isa nang sumabog. Kapag namatay ito, ang bituin ay naglalabas ng mainit na puting jet ng bagay sa kalawakan. Dahil ang bituin ay nakabukas, ang mga jet nito ay puno ng ginintuang core. Kahit ngayon, ang mga bituin na bumubuo sa ginto ay isang pambihirang pangyayari. Kahit na mas bihira ang mga bituin na lumilikha ng ginto at inilulunsad ito sa kalawakan.

Gayunpaman, ayon sa mga mananaliksik, kahit na ang banggaan ng mga neutron star at magnetorotational supernovae ay hindi nagpapaliwanag kung saan nagmula ang gayong kasaganaan ng ginto sa ating planeta. "Ang mga pagsasanib ng Neutron star ay hindi sapat," sabi niya. Kobayashi. "At sa kasamaang palad, kahit na sa pagdaragdag ng pangalawang potensyal na mapagkukunan ng ginto, mali ang pagkalkula na ito."

Mahirap matukoy nang eksakto kung gaano kadalas maliliit na neutron na bituin, na mga napakasiksik na labi ng mga sinaunang supernovae, ay nagbanggaan sa isa't isa. Ngunit ito ay malamang na hindi masyadong karaniwan. Isang beses lang ito naobserbahan ng mga siyentipiko. Ipinakikita ng mga pagtatantya na hindi sila madalas na nagbanggaan upang makagawa ng gintong natagpuan. Ito ang mga konklusyon ng ginang Kobayashi at ang kanyang mga kasamahan, na inilathala nila noong Setyembre 2020 sa The Astrophysical Journal. Hindi ito ang unang mga natuklasan ng mga siyentipiko, ngunit ang kanyang koponan ay nakolekta ng isang record na halaga ng data ng pananaliksik.

Kapansin-pansin, ipinaliwanag ng mga may-akda sa ilang detalye ang dami ng mas magaan na elemento na matatagpuan sa uniberso, tulad ng carbon ¹²C, at mas mabigat din kaysa sa ginto, tulad ng uranium ²³⁸U. Sa kanilang mga modelo, ang mga dami ng naturang elemento bilang strontium ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng banggaan ng mga neutron na bituin, at europium sa pamamagitan ng aktibidad ng magnetorotation supernovae. Ito ang mga elemento na dating nahihirapan ang mga siyentipiko na ipaliwanag ang mga proporsyon ng kanilang paglitaw sa kalawakan, ngunit ang ginto, o sa halip, ang dami nito, ay isang misteryo pa rin.