ทองคำในเครื่องประดับชิ้นโปรดของคุณอาจเป็นเศษเว็บตรงอาหารเหลือทิ้งจากมื้อแรกของหลุมดำที่เพิ่งเกิดใหม่ธาตุหนัก เช่น ทองคำ แพลตตินั่ม และยูเรเนียมอาจก่อตัวขึ้นจากการยุบตัว ซึ่งเป็นดาวมวลสูงที่หมุนอย่างรวดเร็วและยุบตัวเป็นหลุมดำเมื่อชั้นนอกของพวกมันระเบิดในมหานวดาราประเภทหายาก ดิสก์ของวัสดุที่หมุนรอบหลุมดำใหม่ในขณะที่มันกินเข้าไป สามารถสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเล่นแร่แปรธาตุทางดาราศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์รายงานออนไลน์ในวันที่ 8 พฤษภาคมในNature
Brian Metzger นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบีย
ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า “หลุมดำในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเหล่านี้เป็นสิ่งที่กินจู้จี้จุกจิก พวกเขาสามารถกลืนสสารได้ครั้งละมากเท่านั้น และสิ่งที่พวกเขาไม่กลืนจะพัดหายไปในสายลมที่อุดมไปด้วยนิวตรอน ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการสร้างองค์ประกอบหนัก การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เปิดเผย
นักดาราศาสตร์งงงวยมานานแล้วเกี่ยวกับต้นกำเนิดของธาตุที่หนักที่สุดในจักรวาล ธาตุที่เบากว่า เช่น คาร์บอน ออกซิเจน และเหล็กก่อตัวขึ้นภายในดาวฤกษ์ ก่อนที่จะถูกพ่นออกมาในการระเบิดของดาวที่เรียกว่าซุปเปอร์โนวา แต่ในการสร้างองค์ประกอบเพิ่มเติมในตารางธาตุจำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งเต็มไปด้วยนิวตรอนอย่างหนาแน่น นั่นคือจุดที่ปฏิกิริยาลูกโซ่ที่เรียกว่ากระบวนการ r สามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งนิวเคลียสของอะตอมจะดูดซับนิวตรอนอย่างรวดเร็วและสลายตัวด้วยกัมมันตภาพรังสีเพื่อสร้างองค์ประกอบใหม่
นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าเมื่อดาวฤกษ์ที่ตายแล้วสองดวงที่รู้จัก
กันในชื่อดาวนิวตรอนชนกัน กระบวนการ r อาจเกิดขึ้นในวัสดุที่ปั่นป่วนจากการควบรวมกิจการ เมื่อเร็วๆ นี้นักดาราศาสตร์ได้สรุปกรณีของแนวคิดดังกล่าว เมื่อพวกเขาเห็นการชนกันระหว่างดาวนิวตรอนสองดวงที่สร้างระลอกคลื่นในกาลอวกาศที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วงและแสง การแสดงดอกไม้ไฟเผยให้เห็นสัญญาณของการก่อตัวของส่วนผสมของธาตุหนัก ได้แก่ ทองคำ เงิน และทองคำขาว ( SN: 11/11/17, p. 6 )
คำอธิบายของดาวนิวตรอนมีข้อบกพร่องแม้ว่า ดาวฤกษ์ที่ตายหนาแน่นเหล่านี้อาจใช้เวลานานในการรวมตัวกัน แต่มีการค้นพบองค์ประกอบหนักในดาวฤกษ์โบราณที่ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นของประวัติศาสตร์จักรวาล ยังไม่ชัดเจนว่าการควบรวมดาวนิวตรอนอาจเกิดขึ้นเร็วพอที่จะอธิบายการมีอยู่ขององค์ประกอบในดาวฤกษ์ยุคแรกๆ เหล่านั้นหรือไม่
อย่างไรก็ตาม การยุบตัวอาจเกิดขึ้นได้ไม่นานหลังจากที่ดาวเริ่มก่อตัว และปรากฏการณ์นี้อาจก่อให้เกิดธาตุหนักได้มากมาย การยุบตัวเพียงครั้งเดียวอาจสร้างวัสดุในกระบวนการ r ได้มากถึง 30 เท่าของการรวมตัวของดาวนิวตรอน และสามารถสร้างมวลทองของโลกได้สองสามร้อยเท่า Metzger กล่าว นักวิจัยรายงานว่า collapsars อาจเป็นสาเหตุของ 80 เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบ r-process ในจักรวาล โดยที่การรวมดาวนิวตรอนประกอบขึ้นเป็นส่วนที่เหลือ
การศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงการค้นพบใหม่ในปี 2016 ว่ากาแลคซีแคระที่ชื่อ Reticulum II ประสบกับหายนะในช่วงต้นของประวัติศาสตร์จักรวาลที่ทิ้งองค์ประกอบของกระบวนการ r ไว้ในดาวฤกษ์ของมัน ( SN: 5/14/16, p. 9 ) นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่าการรวมตัวของดาวนิวตรอนในสมัยโบราณทำให้เกิดกาแล็กซีที่มีองค์ประกอบเหล่านั้น ตอนนี้ collapsar เป็นอีกตัวเลือกหนึ่ง
Anna Frebel นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก MIT ซึ่งเป็นผู้เขียนร่วมของการศึกษาปี 2016 กล่าวว่า “น่าตื่นเต้นมาก” การควบรวมดาวนิวตรอนนั้นเกิดขึ้นได้ยาก ดังนั้น “เรารู้สึกเหมือนกำลังเสนอให้ถูกลอตเตอรีเล็กน้อย” แต่ collapsar นั้นหายากกว่าประมาณ 10 เท่า ดังนั้นหากเป็นคำอธิบาย “รู้สึกเหมือนเราถูกลอตเตอรีสองครั้ง”
แต่ก็ยังไม่ชัดเจนนักว่าการยุบตัวเกิดขึ้นบ่อยครั้งเพียงพอ หรือหากพวกมันผลิตวัสดุในปริมาณที่เหมาะสม เพื่ออธิบายธาตุหนักที่มีอยู่มากมายในจักรวาล นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Alexander Ji จากหอดูดาวคาร์เนกีในเมืองพาซาดีนา รัฐแคลิฟอร์เนีย ผู้เขียนร่วมเขียนบทความเรื่อง Reticulum II ปี 2016 กล่าวว่า “ผมคิดว่าคณะลูกขุนยังไม่ออก
“ตอนนี้เรากำลังคิดอย่างตื่นเต้นจริงๆ ว่าคุณจะบอกความแตกต่างได้อย่างไร” — ไม่ว่าดาราจักรยุบหรือดาวนิวตรอนจะอธิบายกาแล็กซีอย่าง Reticulum II ได้ดีกว่าหรือไม่ Ji กล่าว การสังเกตการณ์ในอนาคตของผลที่ตามมาของซุปเปอร์โนวาที่เกิดจากเครื่องยุบตัวยังสามารถช่วยตอกย้ำบทบาทของพวกมันได้เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
