Nima uchun ma'lum bo'lgan koinotda oltin juda ko'p?

Koinotda yoki hech bo'lmaganda biz yashayotgan hududda juda ko'p oltin bor. Ehtimol, bu muammo emas, chunki biz oltinni juda qadrlaymiz. Gap shundaki, uning qaerdan kelganini hech kim bilmaydi. Va bu olimlarni qiziqtiradi.

Chunki er hosil bo'lgan paytda erigan edi. o'sha paytda sayyoramizdagi deyarli barcha oltin, ehtimol, sayyoramizning yadrosiga botgan. Shuning uchun oltinning katta qismi topilgan deb taxmin qilinadi Yer qobig'i va mantiya keyinchalik, taxminan 4 milliard yil oldin, kechki og'ir bombardimon paytida asteroid zarbalari natijasida Yerga olib kelingan.

Misol uchun Janubiy Afrikadagi Vitvatersrand havzasidagi oltin konlari, ma'lum bo'lgan eng boy resurs yerdagi oltin, xususiyat. Biroq, bu stsenariy hozirda so'roq qilinmoqda. Vitvatersrandning oltinli jinslari (1) ta'sirdan 700 dan 950 million yil oldin to'plangan Vredefort meteoriti. Har holda, bu, ehtimol, boshqa tashqi ta'sir edi. Chig'anoqlardan topilgan oltinni ichimizdan kelgan deb hisoblasak ham, u ham ichkaridan kelgan bo'lishi kerak.

1. Janubiy Afrikadagi Vitvatersran havzasining oltin saqlovchi jinslari.

Xo'sh, bizning oltinimiz emas, balki bizning oltinimiz qaerdan paydo bo'lgan? Yulduzlar ag'darilib tushadigan darajada kuchli o'ta yangi yulduz portlashlari haqida yana bir qancha nazariyalar mavjud. Afsuski, hatto bunday g'alati hodisalar ham muammoni tushuntirmaydi.

Bu shuni anglatadiki, buni qilish mumkin emas, garchi alkimyogarlar ko'p yillar oldin harakat qilishgan. Oling porloq metallYagona atom yadrosini hosil qilish uchun yetmish to'qqizta proton va 90 dan 126 gacha neytronlar bir-biriga bog'langan bo'lishi kerak. Bu . Bunday birlashish tez-tez sodir bo'lmaydi yoki hech bo'lmaganda bizning yaqin kosmik qo'shnimizda buni tushuntirish uchun sodir bo'lmaydi. oltinning ulkan boyligibiz Yerda va unda topamiz. Yangi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, oltinning kelib chiqishi haqidagi eng keng tarqalgan nazariyalar, ya'ni. neytron yulduzlarning to'qnashuvi (2) ham uning mazmuni haqidagi savolga to'liq javob bermaydi.

Oltin qora tuynukga tushadi

Endi bu ma'lum eng og'ir elementlar Yulduzlardagi atomlarning yadrolari molekulalarni ushlaganda hosil bo'ladi neytronlar. Aksariyat eski yulduzlar uchun, shu jumladan topilgan yulduzlar uchun mitti galaktikalar Ushbu tadqiqotdan, jarayon tez va shuning uchun "r-jarayon" deb ataladi, bu erda "r" "tezkor" degan ma'noni anglatadi. Jarayon nazariy jihatdan amalga oshiriladigan ikkita belgilangan joy mavjud. Birinchi potentsial diqqat - bu katta magnit maydonlarni yaratadigan o'ta yangi yulduz portlashi - magnitotatsion o'ta yangi yulduz. Ikkinchisi - qo'shilish yoki to'qnashuv ikkita neytron yulduz.

Ishlab chiqarishni ko'rish galaktikalardagi og'ir elementlar Umuman olganda, Kaliforniya texnologiya instituti olimlari so'nggi yillarda bir nechta narsalarni o'rganishdi eng yaqin mitti galaktikalar от Kek teleskopi Mauna Kea, Gavayida joylashgan. Ular galaktikalardagi eng og‘ir elementlarning qachon va qanday paydo bo‘lishini ko‘rishni istashdi. Ushbu tadqiqotlar natijalari mitti galaktikalardagi jarayonlarning dominant manbalari nisbatan uzoq vaqt oralig'ida paydo bo'lishi haqidagi tezis uchun yangi dalillarni beradi. Bu og'ir elementlarning koinot tarixida keyinroq yaratilganligini anglatadi. Magnitotatsion o'ta yangi yulduzlar oldingi koinotning hodisasi deb hisoblanganligi sababli, og'ir elementlarning ishlab chiqarilishidagi kechikish ularning asosiy manbai sifatida neytron yulduzlari to'qnashuviga ishora qiladi.

Og'ir elementlarning spektroskopik belgilari, jumladan, oltin, 2017-yil avgust oyida elektromagnit observatoriyalar tomonidan GW170817 neytron yulduzlarining birlashuvi hodisasi neytron yulduzlarning birlashishi sifatida tasdiqlanganidan keyin kuzatilgan. Hozirgi astrofizik modellar shuni ko'rsatadiki, bitta neytron yulduzi birlashishi hodisasi 3 dan 13 gacha oltin massasini hosil qiladi. yer yuzidagi barcha oltinlardan ko'proq.

Neytron yulduzlarining to'qnashuvi oltin hosil qiladi, chunki ular proton va neytronlarni atom yadrolariga birlashtiradi va keyin hosil bo'lgan og'ir yadrolarni bo'sh joy. Qo'shimcha ravishda kerakli miqdordagi oltinni ta'minlaydigan shunga o'xshash jarayonlar o'ta yangi yulduz portlashlari paytida sodir bo'lishi mumkin. "Ammo bunday otilishda oltin ishlab chiqarish uchun etarlicha katta yulduzlar qora tuynuklarga aylanadi", dedi Chiaki Kobayashi (3), Buyuk Britaniyaning Xertfordshir universiteti astrofiziki va ushbu mavzu bo'yicha so'nggi tadqiqotning etakchi muallifi LiveScience'ga. Shunday qilib, oddiy o'ta yangi yulduzda oltin, hatto hosil bo'lsa ham, qora tuynuk ichiga so'riladi.

3. Xertfordshir universitetidan Chiaki Kobayashi

O'sha g'alati supernovalar haqida nima deyish mumkin? Yulduz portlashining bu turi, deb ataladi o'ta yangi yulduz magnitotatsion, juda kam uchraydigan o'ta yangi yulduz. o'layotgan yulduz u juda tez aylanadi va u bilan o'ralgan kuchli magnit maydonportlaganda o'z-o'zidan ag'darilgani. O'lganida, yulduz kosmosga issiq oq materiya oqimini chiqaradi. Yulduz ichkariga burilgani uchun uning jetlari oltin yadrolarga to'la. Hozir ham oltinni tashkil etuvchi yulduzlar kam uchraydigan hodisadir. Yulduzlar oltin yaratib, uni koinotga uchirayotgani ham kam uchraydi.

Biroq, tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, hatto neytron yulduzlari va magnitotatsion o'ta yangi yulduzlarning to'qnashuvi ham sayyoramizdagi oltinning bunday ko'pligi qayerdan kelganini tushuntirib bera olmaydi. "Neytron yulduzlarining birlashishi etarli emas", deydi u. Kobayashi. "Va afsuski, oltinning ikkinchi potentsial manbasini qo'shganda ham, bu hisob noto'g'ri."

Qanchalik tez-tezligini aniq aniqlash qiyin mayda neytron yulduzlari, qadimgi o'ta yangi yulduzlarning juda zich qoldiqlari bir-biri bilan to'qnashadi. Ammo bu, ehtimol, juda keng tarqalgan emas. Olimlar buni faqat bir marta kuzatishgan. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, ular topilgan oltinni ishlab chiqarish uchun tez-tez to'qnashmaydi. Bu xonimning xulosalari Kobayashi va uning hamkasblari, ular 2020 yil sentyabr oyida The Astrophysical Journal-da nashr etgan. Bu olimlarning birinchi bunday topilmalari emas, lekin uning jamoasi rekord miqdordagi tadqiqot ma’lumotlarini to‘plagan.

Qizig'i shundaki, mualliflar ba'zi tafsilotlarni tushuntiradilar koinotda topilgan engilroq elementlarning miqdori, masalan, uglerod ¹²C, shuningdek, uran kabi oltindan og'irroq ²³⁸U. Ularning modellarida stronsiy kabi elementning miqdorlarini neytron yulduzlarning toʻqnashuvi bilan, evropiyni esa magnitotatsion oʻta yangi yulduzlarning faolligi bilan izohlash mumkin. Bu olimlar kosmosda paydo bo'lish nisbatlarini tushuntirishda qiynalgan elementlar edi, ammo oltin, aniqrog'i, uning miqdori haligacha sir bo'lib qolmoqda.