Visumā ir pārāk daudz zelta nez no kurienes
Foto: Shutterstock

Zelts allaž ir kārdinājis – ne velti gadsimtiem ilgi alķīmiķi centās pārvērst "mazvērtīgākus" metālus, piemēram, svinu, zeltā. Protams, velti. Tā kā zelts ir ķīmiskais elements, to vis tik vienkārši nevar radīt. Tomēr gan uz Zemes, gan Saules sistēmā, gan Visumā zelta ir daudz. Tik daudz, ka zinātnieki aizvien lauza galvu par to, kā Visums ticis pie tik bagātīga zelta daudzuma.

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Ķīmisko elementu nevar sadalīt sīkāk vai pārveidot citos elementos ar ķīmiskām metodēm. Lai tiktu pie viena vienīga zelta atoma kodola, būtu jāsasaista 79 protoni un 118 neitroni – iespaidīga kodolsintēzes reakcija. Lieta tāda, ka šādas reakcijas, pēc pētnieku aplēsēm, nenotiek gana bieži un gana lielā apjomā (vismaz tajā Visuma nostūrī, kur mītam mēs), lai izskaidrotu uz Zemes un Saules sistēmā atrodamā zelta krājumus, vēsta "Live Science".

Septembra vidū izdevumā "The Astrophysical Journal" publicētā pētījumā zinātnieki secinājuši, ka zelta izcelsmi šādā daudzumā neizskaidro arī līdz šim par vienu no vadošajām uzskatītā teorija – neitronu zvaigžņu sadursmes. Tās ir ārkārtīgi ekstremāli notikumi – šo sadursmju laikā arī protoni un neitroni tiek "satriekti" kopā, tostarp veidojot arī zelta atomus, kas tiek izsviesti kosmosā.

Ir arī citas iespējas, piemēram, tik intensīvas pārnovas, ka zvaigzne burtiski tiek izgriezta ar iekšpusi uz āru.

Arī "parasto" pārnovu (jocīgi lietot vārdu "parasts" par tik grandioziem notikumiem) rezultātā tik dāsns zelta "lietus" kosmosā nenonāk, uzskata pētnieki. Proti, Saulei līdzīgas masas zvaigznes savas dzīves laikā spēj sintezēt vieglākus elementus (oglekli, skābekli). Saule dzīvi nebeigs kā pārnova – tai ir pārāk maza masa. Savukārt masīvākas zvaigznes spēj sintezēt arī smagākus elementus, piemēram, dzelzi. Šo zvaigžņu dzīve noslēdzas ar pārnovas sprādzienu un pārtapšanu melnajā caurumā, un šajā sprādzienā var tikt radīti arī par dzelzi smagāki elementi, tostarp arī zelts. Taču šādos gadījumos zeltu "savāktu" melnais caurums, skaidro Hertfordšīras Universitātes astrofiziķe un pētījuma "The Origin of Elements from Carbon to Uranium" vadošā autore Čiaki Kobajaši.

Visumā ir pārāk daudz zelta nez no kurienes
Foto: Shutterstock

Kā ar iepriekš minētajām pārnovām, kas "izgriež" zvaigzni ar iekšpusi uz āru? Kobajaši skaidro, ka šāda tipa pārnovas ir ļoti reta parādība un rodas, mirstošai zvaigznei rotējot ap savu asi tik ātri, ka tā šīs rotācijas un iespaidīgu magnētisko spēku ietekmē "izgriežas" ar iekšpusi uz āru un izmet kosmosā superkarstas strūklas ar matēriju, to sastāvā arī ar kodolā sintezēto zeltu.

Taču astrofiziķe ar kolēģiem uzskata, ka pat neitronu zvaigžņu sadursmes plus šādas ātri rotējošo zvaigžņu pārnovas nespēj izskaidrot to daudzumu zelta, kas ir atrodams uz Zemes.

"Ar neitronu zvaigžņu sadursmēm nav gana. Arī ar otru avotu (pārnovām) mēs nevaram izskaidrot novēroto zelta daudzumu," apgalvo Kobajaši. Viņa tostarp arī min, ka neitronu zvaigžņu gadījumā jāņem vērā – arī šie notikumi varētu būt visnotaļ reti. Grūti gan precīzi aplēst, cik bieži neitronu zvaigznes, kas pašas ir izmērā ļoti nelielas, bet superblīvas kolapsējušu supermasīvu zvaigžņu paliekas, saduras. Līdz šim zinātniekiem šādu fenomenu izdevies novērot tikai vienu reizi.

Visumā ir pārāk daudz zelta nez no kurienes
Foto: GSFC/D.Berry

"Šis pētījums nav pirmais, kurā pausts, ka ar neitronu zvaigžņu sadursmēm nav gana, lai izskaidrotu novēroto zelta daudzumu," vietne "Live Science" citē Mičiganas Universitātes astrofiziķi Īanu Rodereru, kurš savā profesionālajā darbībā arī koncentrējas uz elementu pētīšanu zvaigznēs. Taču Roderers uzsver, ka Kobajaši un kolēģu darbs uz citu fona izceļas ar vērienu un rūpību, ar kādu šis jautājums aplūkots. "Šajā publikācijā ir atsauces uz 341 citu publikāciju, kas ir trīs reizes vairāk nekā tipiski "The Astrophysical Journal" publicētos pētījumos. Savākt šādu apjomu datu kopā lietderīgā veidā ir titānisks darbs," slavē Rodeders.

Apkopojot šādu lērumu iepriekš iegūtu zināšanu, autoriem izdevies izskaidrot, kā veidojas tik viegli atomi kā ogleklis-12 (kodolā seši protoni un seši neitroni) un tik smagi elementi kā urāns-238 (92 protoni un 146 neitroni). Rodeders norāda, ka šāds diapazons ir iespaidīgs sasniegums. Kobajaši pētījumā iekļauti skaidrojumi arī par tādiem elementiem, kas parasti līdzīgos pētījumos "paliek aiz borta". Lielākoties aprēķini sakrita ar novērojumiem. Taču zelta izcelsme šādā daudzumā aizvien ir neatrisināta mīkla. Vismaz pagaidām.

Lai ierobežotu dezinformācijas kampaņu izplatību, portāls "Delfi" apturējis iespēju komentēt rakstus

Tags

Astronomija Zinātne
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form