További Tudomány cikkek
- Vészhelyzeti csúcstalálkozót hívtak össze a kutatók, katasztrofális tengerszint-emelkedésre figyelmeztetnek
- Kiderült, az állva végzett irodai munka semmivel sem egészségesebb, mint ha ülve dolgozunk
- Horror vagy médiahack az első fejátültetés?
- És ön mennyit káromkodik a munkahelyén?
- Vulkánkitörések alakíthatták a Hold túloldalát
Az ősrobbanás során rengeteg hidrogén és hélium keletkezett, illetve ezekhez képest nyomokban lítium is létrejött. A periódusos rendszer összes többi eleme azonban a csillagokban vagy szupernóva-robbanások közben szintetizálódott az elmúlt 13,7 milliárd év során. A csillagok koráról és kémiai összetételéről a legtöbb információ a színképük elemzésével nyerhető.
Egy kutatócsoport a Hubble Űrteleszkóp publikus archívumában hozzáférhető ultraibolya spektrumokat elemezve arzént és szelént azonosított a HD 160617 katalógusjelű csillagban. Ez egyrészt azért érdekes, mert az objektum a Tejútrendszert övező halvány haló tagja, becsült kora pedig 12 milliárd év, másrészt azért, mert ilyen öreg csillagban eddig még nem detektálták ennek a két szomszédos, a periódusos rendszer közepe körül található elemnek a nyomát.
A kutatócsoport vezetője, Ian Roederer magyarázata szerint a Napunkhoz hasonló csillagokban az oxigénig bezárólag alakulhatnak ki az elemek a magfúzió során, de a nagyobb tömegű csillagok is csak a vasig bezárólag tudják szintetizálni az elemeket. Ennek az az oka, hogy a vas magjában a legnagyobb abszolút értékben az egy nukleonra jutó kötési energia, így a fúzió csak eddig jár energifelszabadulással. A vasnál nehezebb kémiai elemek nagy része az úgynevezett neutronbefogásos nukleoszintézissel jöhet létre, amelynek során a magba befogott neutron elbomlik (β-bomlás), ennek következményeként pedig magasabb rendszámú elemek jönnek létre.
A befogás többféle módon mehet végbe, az egyik lehetséges módozat az úgynevezett r-folyamat, az ehhez szükséges neutronsűrűség a szupernóva-robbanások során alakulhat ki, a folyamat pedig egy szempillantás alatt létrehozza a kémiai elemeket a cinktől az uránig. (A csillagokban zajló magreakciókról és a kémiai elemek kialakulásáról részletes leírást olvashatunk a 2012-es MCSE Csillagászati Évkönyvben Gyürky György cikkében.)
A csoport egyik tagja, James Lawler szerint a most detektált arzén és szelén egy még ősibb, már nem létező csillag kohójában jöttek létre, majd beépültek a HD 160617 anyagába, amiben ma is megfigyelhetők. Roederer és munkatársai több földi teleszkóp publikus adatbázisát is átvizsgálták, ami alapján összesen 45 kémiai elemet tudtak azonosítani a csillagban. Az arzénon és a szelénen kívül olyan szintén ritka elemeket is detektáltak, mint a kadmium, a tellúr és a platina, ezek mindegyike az r-folyamat során képződik. Ezeket a kémiai elemeket így együtt még soha nem azonosították a Naprendszeren kívül.
Roederer szerint különösen izgalmassá teszi a felfedezést, hogy bár az adott csillagot már évtizedek óta vizsgálják, mégsem vették eddig észre ezen elemek jelenlétét. Most azonban már tudják, mit kell nézni, így a korábbi észlelési adatokat újra elemezve más csillagok esetében is sikerülhet kimutatni őket, hozzájárulva az r-folyamat, ezen keresztül pedig annak jobb megértéséhez, hogy például miért olyan ritka az urán a Földön.