ज्ञात विश्वात इतके सोने का आहे?

ब्रह्मांडात किंवा किमान आपण जिथे राहतो त्या भागात खूप सोने आहे. कदाचित ही समस्या नाही, कारण आपण सोन्याला खूप महत्त्व देतो. गोष्ट अशी आहे की ती कोठून आली हे कोणालाही माहिती नाही. आणि हे शास्त्रज्ञांना आकर्षित करते.

कारण जेव्हा पृथ्वी तयार झाली तेव्हा ती वितळली होती. त्या वेळी आपल्या ग्रहावरील जवळजवळ सर्व सोने कदाचित ग्रहाच्या गाभ्यामध्ये बुडले असेल. त्यामुळे बहुतेक सोने सापडले असा कयास आहे पृथ्वीचे कवच आणि सुमारे 4 अब्ज वर्षांपूर्वी लेट हेवी बॉम्बर्डमेंट दरम्यान लघुग्रहांच्या आघाताने हे आवरण पृथ्वीवर आणले गेले.

उदाहरणार्थ दक्षिण आफ्रिकेतील विटवॉटरसँड बेसिनमध्ये सोन्याचा साठा, सर्वात श्रीमंत संसाधन ज्ञात आहे पृथ्वीवर सोने, विशेषता. मात्र, या परिस्थितीवर सध्या प्रश्नचिन्ह उपस्थित केले जात आहे. विटवॉटरसँडचे सोनेरी खडक (1) प्रभावाच्या आधी 700 ते 950 दशलक्ष वर्षांपूर्वी स्टॅक केलेले होते व्रेडेफोर्ट उल्का. कोणत्याही परिस्थितीत, तो कदाचित दुसरा बाह्य प्रभाव होता. शंखांमध्ये जे सोने सापडते ते आतून येते असे जरी गृहीत धरले तरी तेही आतूनच आले असावे.

1. दक्षिण आफ्रिकेतील विटवॉटरसँड बेसिनचे सोनेरी खडक.

मग आमचे सर्व सोने कोठून आले आणि आमचे नाही? सुपरनोव्हा स्फोटांबद्दल इतर अनेक सिद्धांत आहेत जे इतके शक्तिशाली आहेत की तारे कोसळतात. दुर्दैवाने, अशा विचित्र घटना देखील समस्येचे स्पष्टीकरण देत नाहीत.

याचा अर्थ हे करणे अशक्य आहे, जरी किमयाशास्त्रज्ञांनी अनेक वर्षांपूर्वी प्रयत्न केला होता. मिळवा चमकदार धातूएकोणसत्तर प्रोटॉन आणि 90 ते 126 न्यूट्रॉन एकसमान अणू केंद्रक तयार करण्यासाठी एकत्र बांधलेले असणे आवश्यक आहे. हे आहे . असे विलीनीकरण वारंवार घडत नाही, किंवा किमान आपल्या जवळच्या वैश्विक शेजारच्या भागात ते समजावून सांगता येत नाही. सोन्याची प्रचंड संपत्तीजे आपल्याला पृथ्वीवर आणि आत सापडते. नवीन संशोधनात असे दिसून आले आहे की सोन्याच्या उत्पत्तीचे सर्वात सामान्य सिद्धांत, म्हणजे. न्यूट्रॉन तार्‍यांची टक्कर (2) देखील त्यातील सामग्रीच्या प्रश्नाचे संपूर्ण उत्तर देत नाही.

सोने कृष्णविवरात पडेल

आता हे माहीत आहे सर्वात जड घटक जेव्हा ताऱ्यांमधील अणूंचे केंद्रक रेणूंना अडकवतात तेव्हा तयार होतात न्यूट्रॉन. बहुतेक जुन्या तार्‍यांसाठी, त्यात सापडलेल्यांसह बटू आकाशगंगा या अभ्यासातून, प्रक्रिया जलद आहे आणि म्हणून तिला "r-प्रक्रिया" असे म्हणतात, जेथे "r" चा अर्थ "फास्ट" आहे. दोन नियुक्त ठिकाणे आहेत जिथे प्रक्रिया सैद्धांतिकरित्या घडते. प्रथम संभाव्य फोकस हा एक सुपरनोव्हा स्फोट आहे जो मोठ्या चुंबकीय क्षेत्रे तयार करतो - एक मॅग्नेटोरोटेशनल सुपरनोव्हा. दुसरा जोडणे किंवा टक्कर देणे दोन न्यूट्रॉन तारे.

उत्पादन पहा आकाशगंगेतील जड घटक सर्वसाधारणपणे, अलिकडच्या वर्षांत कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या शास्त्रज्ञांनी अनेक गोष्टींचा अभ्यास केला आहे जवळच्या बटू आकाशगंगा पासून केका टेलिस्कोप Mauna Kea, हवाई येथे स्थित आहे. त्यांना आकाशगंगेतील सर्वात जड घटक कधी आणि कसे तयार होतात हे पाहायचे होते. या अभ्यासांचे परिणाम प्रबंधासाठी नवीन पुरावे देतात की बटू आकाशगंगेतील प्रक्रियांचे प्रबळ स्त्रोत तुलनेने दीर्घ कालावधीवर उद्भवतात. याचा अर्थ विश्वाच्या इतिहासात जड घटकांची निर्मिती नंतर झाली. मॅग्नेटोरोटेशनल सुपरनोव्हा ही पूर्वीच्या विश्वाची घटना मानली जात असल्याने, जड घटकांच्या निर्मितीतील अंतर न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या टक्करांना त्यांचा मुख्य स्त्रोत म्हणून सूचित करते.

जड घटकांची स्पेक्ट्रोस्कोपिक चिन्हेन्यूट्रॉन स्टार विलीनीकरण कार्यक्रम GW2017 मध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक वेधशाळांद्वारे ऑगस्ट 170817 मध्ये सोन्यासह, न्यूट्रॉन स्टार विलीनीकरण म्हणून पुष्टी झाल्यानंतर निरीक्षण करण्यात आले. सध्याचे खगोल भौतिक मॉडेल असे सुचवतात की एकल न्यूट्रॉन तारा विलीनीकरण घटना 3 ते 13 द्रव्यमानाच्या दरम्यान सोन्याची निर्मिती करते. पृथ्वीवरील सर्व सोन्यापेक्षा जास्त.

न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या टक्करांमुळे सोने तयार होते, कारण ते प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन अणू केंद्रकांमध्ये एकत्र करतात आणि नंतर परिणामी जड केंद्रक बाहेर टाकतात जागा. तत्सम प्रक्रिया, ज्या व्यतिरिक्त आवश्यक प्रमाणात सोने प्रदान करतील, सुपरनोव्हा स्फोटादरम्यान होऊ शकतात. “परंतु अशा स्फोटात कृष्णविवरांमध्ये सोने निर्माण करण्याइतके मोठे तारे आहेत,” चियाकी कोबायाशी (3), यूकेमधील हर्टफोर्डशायर विद्यापीठातील खगोलभौतिकशास्त्रज्ञ आणि या विषयावरील नवीनतम अभ्यासाचे प्रमुख लेखक, लाइव्हसायन्सला म्हणाले. तर, सामान्य सुपरनोव्हामध्ये, सोने, जरी ते तयार झाले असले तरी, कृष्णविवरात शोषले जाते.

3. हर्टफोर्डशायर विद्यापीठाच्या चियाकी कोबायाशी

त्या विचित्र सुपरनोव्हांचे काय? तारेचा स्फोट हा प्रकार, तथाकथित सुपरनोव्हा मॅग्नेटोरोटेशनल, एक अत्यंत दुर्मिळ सुपरनोव्हा. मरणारा तारा तो त्यात खूप वेगाने फिरतो आणि त्याच्याभोवती फिरतो मजबूत चुंबकीय क्षेत्रकी त्याचा स्फोट झाला तेव्हा तो स्वतःच उलटला. जेव्हा तो मरतो, तेव्हा तारा अंतराळात पदार्थाचे गरम पांढरे जेट्स सोडतो. तारा आतून बाहेर वळलेला असल्यामुळे, त्याचे जेट्स सोनेरी कोरांनी भरलेले आहेत. आजही, सोने बनवणारे तारे ही एक दुर्मिळ घटना आहे. याहूनही दुर्मिळ तारे सोने तयार करतात आणि ते अंतराळात सोडतात.

तथापि, संशोधकांच्या मते, न्यूट्रॉन तारे आणि मॅग्नेटोरोटेशनल सुपरनोव्हाची टक्कर देखील आपल्या ग्रहावर इतके विपुल सोने कोठून आले हे स्पष्ट करत नाही. "न्यूट्रॉन स्टार विलीनीकरण पुरेसे नाही," तो म्हणतो. कोबायाशी. "आणि दुर्दैवाने, सोन्याच्या या दुसर्‍या संभाव्य स्त्रोताच्या जोडणीसह, ही गणना चुकीची आहे."

नेमके किती वेळा हे ठरवणे कठीण आहे लहान न्यूट्रॉन तारे, जे प्राचीन सुपरनोव्हाचे अत्यंत दाट अवशेष आहेत, एकमेकांवर आदळतात. परंतु हे बहुधा सामान्य नाही. शास्त्रज्ञांनी हे फक्त एकदाच पाहिले आहे. अंदाज दर्शविते की सापडलेल्या सोन्याचे उत्पादन करण्यासाठी ते वारंवार एकमेकांशी भिडत नाहीत. हे त्या बाईचे निष्कर्ष आहेत कोबायाशी आणि त्यांचे सहकारी, जे त्यांनी सप्टेंबर 2020 मध्ये द अॅस्ट्रोफिजिकल जर्नलमध्ये प्रकाशित केले होते. शास्त्रज्ञांचे असे हे पहिलेच निष्कर्ष नाहीत, परंतु त्यांच्या टीमने विक्रमी प्रमाणात संशोधन डेटा गोळा केला आहे.

मनोरंजकपणे, लेखक काही तपशीलाने स्पष्ट करतात विश्वामध्ये सापडलेल्या हलक्या घटकांचे प्रमाण, जसे की कार्बन ¹²सी, आणि सोन्यापेक्षाही जड, जसे की युरेनियम ²³⁸U. त्यांच्या मॉडेल्समध्ये, स्ट्रॉन्शिअमसारख्या घटकाचे प्रमाण न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या टक्कराने आणि युरोपियमचे मॅग्नेटोरोटेशनल सुपरनोव्हाच्या क्रियाकलापाने स्पष्ट केले जाऊ शकते. हे असे घटक होते जे शास्त्रज्ञांना अंतराळात त्यांच्या घटनेचे प्रमाण स्पष्ट करण्यात अडचण येत होती, परंतु सोने किंवा त्याऐवजी त्याचे प्रमाण अद्याप एक रहस्य आहे.