Astronomii împart adesea stelele, fie că sunt stele obișnuite, stele neutronice sau chiar găuri negre, în clasificări. Acestea sunt date de diverși factori ai structurii lor sau de modul în care le vedem. Poate fi vorba de masa lor, de luminozitatea lor, de culoarea sau temperatura lor, de exemplu. De obicei, de altfel, toate aceste chestiuni sunt legate între ele. De exemplu, în cea mai mare parte a vieții uneiÎn plus, în ceea ce privește culoarea, aceasta este, de asemenea, strâns legată de temperatură.

Un alt aspect foarte important pentru studiul stelelor este însă compoziția chimică a acestora. Și asta nu numai pentru că stelele sunt ca niște mingi mari de gaz (sau plasme), formate din nori cosmici. Adică sunt deja formate cu un anumit patrimoniu chimic provenit din acei nori. Dar, de asemenea, și acesta este lucrul cel mai important, ele sunt marile motoare de formare a elementelor chimice din univers. Și asta includeAceasta include, de asemenea, diferitele stadii ale vieții stelelor, cum ar fi supernovele, sau chiar fenomenele din stadiile extreme ale evoluției stelare, de exemplu stelele neutronice. Toate acestea se întâmplă prin procese de formare a atomilor prin intermediul atomilor de alte elemente chimice. Numim acest proces nucleosinteză.

Cazane cerești

Istoria nucleosintezei este legată de istoria fizicii moderne și, mai precis, a fizicii nucleare. Becquerel, Marie Curie și tovarășul ei Pierre au descoperit, în primul deceniu al secolului XX, fenomenul radioactivității. La scurt timp după aceea, Rutherford, Geiger și Marsden au raportat rezultate care demonstrau existența nucleului atomic. În paralel, AlbertEinstein a formulat ideea de echivalență între masă și energie. Acest concept, pe lângă faptul că a fost crucial pentru fizica nucleară, a devenit unul dintre cele mai populare în știință. Simbolul său principal este probabil cea mai cunoscută ecuație, E=mc2.

În deceniile care au urmat lucrărilor fondatoare ale fizicii nucleare, nume precum Eddington, Bethe și Fred Hoyle se gândeau la modul în care s-ar fi format elementele chimice în univers. Mai precis, la procesele de fuziune nucleară care ar fi fost cheia înțelegerii acestor procese. Hoyle a fost chiar prezent la redactarea celebrei lucrări cunoscute sub numele de B2FH, a lui Burbidge dinLucrarea a sintetizat eforturile din acea vreme în ceea ce a devenit astrofizica nucleară, adică studiul proceselor de formare a elementelor chimice din univers prin intermediul fizicii nucleare.

Imagine: Brasil Escola

Astfel, astăzi știm că strălucirea stelelor se explică prin arderea nucleelor de hidrogen în heliu. Și așa se continuă cu arderea elementelor mai ușoare în elemente succesiv mai grele. Pentru nucleele mai grele decât fierul, însă, fuziunea nu mai este avantajoasă din punct de vedere energetic. Aici intervine o întrebare încă nerezolvată în totalitate în astrofizica nucleară: unde se produceRăspunsul se află în evenimente deja mult discutate, cum ar fi supernovele, dar și în coliziunile surprinzătoare ale stelelor neutronice.

Stele neutronice care se ciocnesc

Stelele neutronice sunt rezultatul colapsului unei stele foarte masive la sfârșitul evoluției sale. Aceste obiecte ciudate sunt destul de mici în comparație cu alte corpuri stelare. Dimensiunea lor este mai apropiată de cea a unui oraș decât de cea a unei stele obișnuite. Totuși, dacă dimensiunea lor este la scara Pământului, masa lor este tot la scară stelară. Cu alte cuvinte, sunt foarte dense. Și, ca și dvs.nume, foarte bogat în neutroni.

Această caracteristică, adică bogăția în neutroni, este fundamentală pentru așa-numitul proces r. Jumătate din elementele grele sunt create prin acest proces, care indică o captare rapidă a neutronilor de către nuclee. Și se știe că are loc în exploziile de supernove și în coliziunile dintre obiecte colapsate, cum ar fi stelele neutronice. Într-adevăr, potrivit unui studiu recent publicat în Astrophysical Journal Letters,Acest lucru se datorează faptului că, întrucât a fost înregistrată și o coliziune între o stea neutronică și o gaură neagră, oamenii de știință aveau îndoieli cu privire la care coliziune era mai importantă pentru formarea elementelor.

Astrofizicienii au efectuat apoi simulări ale diferitelor scenarii. Au fost modificați parametri precum masa și viteza de rotație a obiectelor. Cu ajutorul rezultatelor, au calculat apoi masa expulzată în toate aceste coliziuni. În cele mai multe cazuri, coliziunile dintre găurile negre și stelele neutronice au produs mai puține elemente grele decât cele dintre stelele neutronice singure. În ciuda interesanteiCu toate acestea, mai sunt încă multe de făcut, deoarece rezultatele trebuie comparate cu cele obținute de supernove. Cu toate acestea, este fascinant să vedem cum o coliziune între obiecte atât de excentrice poate fi atât de fundamentală pentru existența universului așa cum îl cunoaștem.