Po 20 letech záhada vyřešena: Vědci odhalili, jak se ve vesmíru rodí zlato

Fyzici z University of Tennessee objasnili tři klíčové objevy o rozpadu nestabilních jader během rychlého záchytu neutronů. Jejich práce pomůže lépe modelovat vznik zlata a dalších těžkých prvků v extrémních kosmických událostech.

Vědci po dvou desetiletích rozluštili jadernou záhadu, která se týká vzniku zlata. Zlato a další těžké prvky se rodí v jedněch z nejnásilnějších událostí ve vesmíru, ale vědci se dosud potýkali s pochopením jaderných kroků, které je vytvářejí. Jaderní fyzici nyní odhalili tři klíčové objevy o tom, jak se nestabilní atomová jádra rozpadají během procesu rychlého záchytu neutronů, což je řetězová reakce zodpovědná za kování prvků, jako je zlato a platina.

Zlato se nemůže tvořit, dokud se nerozpadnou určitá nestabilní atomová jádra. Přesný průběh těchto jaderných transformací bylo dlouho obtížné určit. Nyní jaderní fyzici z University of Tennessee (UT) v jediné studii oznámili tři objevy, které objasňují důležité části tohoto procesu. Jejich zjištění by mohla pomoci výzkumníkům vytvořit lepší modely hvězdných událostí, které vytvářejí těžké prvky, a lépe předpovídat chování exotických atomových jader.

Těžké prvky, jako je zlato a platina, se kují za mimořádných podmínek, například když se hvězdy hroutí, explodují nebo se srážejí. Tyto události spouštějí proces rychlého záchytu neutronů (zkráceně r-proces). Během tohoto procesu atomové jádro absorbuje neutrony v rychlém sledu. Jak jádro těžkne a stává se nestabilnějším, nakonec se rozpadá na lehčí a stabilnější formy.

Na této cestě napříč mapou nuklidů zahrnuje běžná sekvence beta rozpad mateřského jádra následovaný uvolněním dvou neutronů. Atomová jádra zapojená do těchto reakcí jsou extrémně vzácná a nestabilní, což ztěžuje nebo dokonce znemožňuje jejich přímé studium v experimentech. Z tohoto důvodu se vědci silně spoléhají na teoretické modely, které musí být testovány a zpřesňovány pomocí laboratorních dat.