私たちの世界は、存在すべきではない化学物質でいっぱいです。
炭素や酸素、ヘリウムなどの軽い元素は、星の内部で陽子を一緒に砕く強い核融合エネルギーのために存在します。しかし、コバルト、ニッケル、銅、ヨウ素、キセノン、およびウランやプルトニウムなどの元素は、非常に重いため、恒星核融合では生成できません。最大で最も明るい太陽の中心でさえ、熱くなく、鉄よりも重いものを作るほど十分に加圧されていません。
それでも、これらの化学物質は宇宙に豊富にあります。何かがそれらを作っています。
古典的な話は、その超新星-彼らの人生の終わりにいくつかの星を引き裂く爆発-が犯人であるというものでした。これらの爆発は、より重い要素を作成するのに十分な強さのエネルギーに短時間到達する必要があります。これがどのように起こるかについての支配的な理論は乱流です。超新星が物質を宇宙に投げ込むと、理論が進み、乱流の波紋がその風を通り抜け、外に出た星の物質を十分な力で短時間圧縮して、核融合抵抗性の鉄原子を他の原子に押し付け、より重い元素を形成します。
しかし、新しい流体力学モデルは、これがすべて間違っていることを示唆しています。
「このプロセスを開始するには、ある種の過剰なエネルギーが必要です」と研究主任著者であるパースの西オーストラリア大学の材料科学者であるSnezhana Abarzhiは述べた。 「人々は何年もの間、この種の過剰は暴力的で速いプロセスによって引き起こされるかもしれないと信じていました。
しかし、Abarzhiと彼女の共著者は超新星の流体のモデルを開発しました。彼らは今月初めにボストンで開催されたアメリカ物理学会の3月の会議で調査結果を発表し、2018年11月26日、全米科学アカデミーの議事録でその調査結果を発表しました。
超新星では、恒星の物質が星の中心から高速で爆発します。しかし、そのすべての物質は、ほぼ同じ速度で外向きに流れています。したがって、互いに関連して、この恒星状物質の流れの中の分子はそれほど速く移動していません。時折波紋や渦が発生することもありますが、周期表で鉄を通過する分子を作成するのに十分な乱流はありません。
代わりに、Abarzhi氏とそのチームは、超新星内の孤立したホットスポットで核融合が発生する可能性が高いことを発見しました。
星が爆発するとき、爆発は完全に対称的ではない、と彼女は説明しました。星自体には、爆発の直前の瞬間に密度の不規則性があり、それを爆破する力も少し不規則です。
それらの不規則性は、爆発する星のすでに高温の流体内に超高密度の超高温領域を生成します。超新星の圧力とエネルギーは、質量全体を揺さぶる激しい波紋の代わりに、爆発する質量の小さな部分に特に集中します。これらの地域は、典型的な星に存在するものよりも強力な短い化学工場になります。
そして、それは、アバルジと彼女のチームが示唆するように、宇宙のすべての重い要素がどこから来たかです。
ここでの大きな警告は、これは単一の結果であり、単一の論文であるということです。そこに到達するために、研究者たちはペンと紙の仕事とコンピューターモデルに依存していたと、アバルジ氏は語った。これらの結果を確認または反駁するには、天文学者はそれらを宇宙の超新星の実際の化学的シグネチャ（ガス雲およびその他の恒星爆発の残り）と照合する必要があります。
しかし、科学者たちは、自分の体の内部を含め、私たちの周りの物質がどれだけ作られるかを理解するのに少し近づいているようです。
