Quanto sono buoni i limiti superiori per gli elementi pesanti?

9

Ci sono tra 90 e 254 nuclei stabili fino all'elemento numero 82. Nelle discussioni e nei grafici sulla nucleosintesi del big bang non viene nemmeno menzionato nulla al di sopra del litio. È una scommessa abbastanza sicura che nessuno degli elementi più pesanti è stato osservato in gas ragionevolmente primordiali, dal momento che le implicazioni sarebbero abbastanza profonde da richiedere menzione anche nei libri di livello popolare sul big bang.

Detto questo, qualcuno si è preso la briga di eseguire ricerche per tutti gli elementi più pesanti? Come in, abbiamo espliciti limiti sperimentali superiori sulle concentrazioni di alcuni o tutti questi elementi più pesanti, o solo un più qualitativo, "Nessuna prova vista per nient'altro"?

cosmology big-bang-theory observational-astronomy

— Lago Sean
fonte

6

Buona domanda! Normalmente, la mancanza di elementi pesanti è considerata un indicatore del fatto che qualcosa è stato fatto dal gas (quasi primordiale).

Quindi una risposta potrebbe essere quella di chiedere quali sono le abbondanze più basse mai misurate rispetto all'idrogeno.

Non sono completamente aggiornato con gli attuali detentori del record, ma sono state trovate stelle con abbondanze di ferro che sono 5 ordini di grandezza in meno rispetto al Sole ( Norris et al 2013 ). Ciò corrisponde ad A (Fe) sulla consueta scala logaritmica in cui l'idrogeno ha A (H) = 12. $\sim 2$

I vincoli su altri elementi di picco di ferro sono simili. Gli elementi alfa come O, Mg sono generalmente migliorati in stelle povere di metallo molto, quindi i vincoli sono di un ordine di grandezza superiore.

— Rob Jeffries
fonte

0

Dopo che gli astronomi hanno osservato la collisione di due stelle di neutroni nel giugno del 2013, è emersa una teoria secondo la quale la maggior parte (tutti?) Degli elementi più pesanti del ferro sono stati sintetizzati nelle collisioni di stelle di neutroni stella-neutrone o buco nero-neutroni. C'è un articolo su Smithsonian che ha una spiegazione decente.

Comprendo che questa teoria deve ancora ottenere un'accettazione diffusa, anche se gli autori sembrano argomentare in modo abbastanza convincente a suo favore. Tempo e ulteriori osservazioni possono sigillare l'affare o meno.

Modifica: aggiunta di alcuni riferimenti addizionali: da Physics.org . Ed ecco il documento citato dall'articolo . E da Nova .

— BillDOe
fonte

2

Penso che forse dovresti leggere il documento vero e proprio. arxiv.org/abs/1306.3960 Non lo dice affatto, né la metà di ciò che viene detto nel pezzo di Smithsonian.

— Rob Jeffries,

Dal PDF, "In primo luogo, la massa di ejecta dedotta accoppiata al tasso (anche se poco noto) di fusioni di oggetti compatti, suggerisce che tali fusioni sono probabilmente il sito principale per il processo r ... Da Wikipedia," La r -processo è un processo di nucleosintesi che si verifica nelle supernove di collasso del nucleo (vedi anche nucleosintesi di supernova) ed è responsabile della creazione di circa metà dei nuclei atomici ricchi di neutroni più pesanti del ferro. "

— BillDOe,

1

Quindi, solo la metà degli elementi più pesanti di Fe sono creati dal processo r; non abbiamo idea di quali siano i tassi di fusione delle stelle di neutroni o il tasso di creazione dei binari delle stelle di neutroni, quindi l'affermazione che questo deve essere il processo dominante è insostenibile. Il processo a r deve certamente essere al lavoro nelle supernovae, la domanda è se possono essere responsabili di tutti gli elementi del processo a r o se è necessario qualche altro contributo per creare elementi attorno al terzo picco del processo a r (sostanzialmente oro, iridio, platino e osmio). Il documento non menziona nemmeno l'oro.

— Rob Jeffries,