Quelles sont les limites supérieures des éléments lourds?

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Il y a entre 90 et 254 noyaux stables jusqu'à l'élément numéro 82. Dans les discussions et les graphiques sur la nucléosynthèse du big bang, rien au-dessus du lithium n'est même mentionné. Il y a fort à parier qu'aucun des éléments les plus lourds n'a été observé dans des gaz raisonnablement primordiaux, car les implications seraient suffisamment profondes pour nécessiter une mention dans les livres de niveau même populaires sur le big bang.

Cela dit, quelqu'un a-t-il pris la peine de rechercher tous les éléments les plus lourds? Comme dans le cas, avons-nous des limites supérieures expérimentales explicites sur les concentrations de tout ou partie de ces éléments plus lourds, ou simplement un plus qualitatif, "Aucune preuve vue pour autre chose"?

cosmology big-bang-theory observational-astronomy

— Lac Sean
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Bonne question! Normalement, le manque d'éléments lourds est considéré comme un indicateur que quelque chose a été fabriqué à partir de gaz (proche de primordial).

Une réponse pourrait donc être de demander quelles sont les plus faibles abondances jamais mesurées en ce qui concerne l'hydrogène.

$\sim 2$

Les contraintes sur les autres éléments du pic de fer sont similaires. Les éléments alpha comme O, Mg sont généralement améliorés dans les étoiles très pauvres en métaux, de sorte que les contraintes sont d'un ordre de grandeur plus élevées.

— Rob Jeffries
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Après que les astronomes aient observé la collision de deux étoiles à neutrons en juin 2013, une théorie a émergé qui postule que la plupart (tous?) Des éléments plus lourds que le fer ont été synthétisés dans des collisions étoile-neutron étoile-neutron ou trou noir-étoile neutron. Il y a un article dans Smithsonian qui a une explication décente.

Je crois comprendre que cette théorie n'a pas encore été largement acceptée, bien que les auteurs semblent faire un argument assez convaincant en sa faveur. Le temps et d'autres observations peuvent sceller l'accord ou non.

Edit: Ajout de quelques références supplémentaires: à partir de Physics.org . Et voici le papier que l' article cite . Et de Nova .

— BillDOe
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Je pense que vous devriez peut-être lire le document. arxiv.org/abs/1306.3960 Cela ne dit rien du tout, ni la moitié de ce qui est dit dans la pièce Smithsonian.

— Rob Jeffries

D'après le PDF, "Premièrement, la masse d'éjections inférée couplée au taux (bien que mal connu) de fusions d'objets compacts, suggère que de telles fusions sont susceptibles d'être le site principal du r-processus ... De Wikipedia," Le r -process est un processus de nucléosynthèse qui se produit dans les supernovae d'effondrement du noyau (voir aussi la nucléosynthèse des supernova) et est responsable de la création d'environ la moitié des noyaux atomiques riches en neutrons plus lourds que le fer. "

— BillDOe

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Ainsi, seulement la moitié des éléments plus lourds que Fe sont créés par le processus r; nous n'avons aucune idée du taux de fusion des étoiles à neutrons ou du taux de création des binaires des étoiles à neutrons, donc l'affirmation selon laquelle ce doit être le processus dominant est intenable. Le processus r doit certainement être à l'œuvre dans les supernovae, la question est de savoir s'ils peuvent être responsables de tous les éléments du processus r ou si une autre contribution est nécessaire pour créer des éléments autour du troisième pic du processus r (essentiellement de l'or, de l'iridium, du platine) et osmium). Le papier ne mentionne même pas l'or.

— Rob Jeffries