Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Top News

Kejutan supernova menciptakan misteri unsur – ScienceDaily


Peneliti Michigan State University (MSU) telah menemukan bahwa salah satu reaksi paling penting di alam semesta bisa mendapatkan dorongan besar dan tak terduga di dalam bintang yang meledak yang dikenal sebagai supernova.

Penemuan ini juga menantang ide di balik bagaimana beberapa elemen berat bumi dibuat. Secara khusus, ini membalikkan teori yang menjelaskan jumlah unsur rutenium dan molibdenum yang luar biasa tinggi di planet ini.

“Ini mengejutkan,” kata Luke Roberts, asisten profesor di Facility for Rare Isotope Beams, FRIB, dan Departemen Fisika dan Astronomi, di MSU. Roberts menerapkan kode komputer yang digunakan tim untuk memodelkan lingkungan di dalam supernova. “Kami tentu menghabiskan banyak waktu untuk memastikan hasilnya benar.”

Hasilnya, dipublikasikan secara online pada 2 Desember di jurnal tersebut Alam, Tunjukkan bahwa daerah supernova yang paling dalam dapat membentuk atom karbon lebih dari 10 kali lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya. Penciptaan karbon ini terjadi melalui reaksi yang dikenal sebagai proses triple-alpha.

“Reaksi triple-alpha, dalam banyak hal, adalah reaksi yang paling penting. Ini menentukan keberadaan kita,” kata Hendrik Schatz, salah satu kolaborator Roberts. Schatz adalah Profesor Terhormat Universitas di Departemen Fisika dan Astronomi dan di Fasilitas untuk Balok Isotop Langka dan direktur Institut Gabungan untuk Astrofisika Nuklir – Pusat Evolusi Unsur, atau JINA-CEE.

Hampir semua atom yang menyusun bumi dan segala isinya, termasuk manusia, ditempa di bintang-bintang. Penggemar mendiang penulis dan ilmuwan Carl Sagan mungkin ingat kutipan terkenalnya, “Kita semua terbuat dari benda-benda bintang.” Mungkin tidak ada materi bintang yang lebih penting bagi kehidupan di Bumi selain karbon yang dibuat di kosmos melalui proses triple-alpha.

Prosesnya dimulai dengan partikel alfa, yang merupakan inti atom helium, atau inti atom. Setiap partikel alfa terdiri dari dua proton dan dua neutron.

Dalam proses triple-alpha, bintang menggabungkan tiga partikel alfa, menciptakan partikel baru dengan enam proton dan enam neutron. Ini adalah bentuk karbon paling umum di alam semesta. Ada isotop lain yang dibuat oleh proses nuklir lain, tetapi isotop tersebut hanya membentuk lebih dari 1% atom karbon bumi.

Namun, menggabungkan tiga partikel alfa bersama-sama biasanya merupakan proses yang tidak efisien, kata Roberts, kecuali ada sesuatu yang membantunya. Tim Spartan mengungkapkan bahwa daerah terdalam supernova dapat memiliki pembantu seperti itu: proton berlebih. Jadi, supernova yang kaya proton dapat mempercepat reaksi triple-alpha.

Namun, mempercepat reaksi triple-alpha juga mengerem kemampuan supernova untuk membuat elemen yang lebih berat di tabel periodik, kata Roberts. Ini penting karena para ilmuwan telah lama percaya bahwa supernova yang kaya proton menciptakan isotop rutenium dan molibdenum tertentu yang berlimpah di Bumi, yang mengandung hampir 100 proton dan neutron.

“Anda tidak membuat isotop itu di tempat lain,” kata Roberts.

Tetapi berdasarkan studi baru, Anda mungkin juga tidak membuatnya dalam supernova yang kaya proton.

“Yang menurut saya menarik adalah Anda sekarang harus menemukan cara lain untuk menjelaskan keberadaan mereka. Mereka seharusnya tidak ada di sini dengan kelimpahan ini,” kata Schatz tentang isotop. “Tidak mudah menemukan alternatif.”

“Agak menyebalkan,” kata pencetus proyek, Sam Austin, Profesor Emeritus dari MSU dan mantan direktur National Superconducting Cyclotron Laboratory, pendahulu FRIB. “Kami pikir kami mengetahuinya, tetapi kami tidak mengetahuinya dengan cukup baik.”

Ada ide lain di luar sana, para peneliti menambahkan, tetapi tidak ada yang benar-benar memuaskan oleh para ilmuwan nuklir. Juga, belum ada teori yang memasukkan penemuan baru ini.

“Apapun yang muncul selanjutnya, Anda harus mempertimbangkan efek dari reaksi tiga alfa yang dipercepat. Ini teka-teki yang menarik,” kata Schatz.

Meskipun tim tidak memiliki solusi langsung untuk teka-teki itu, para peneliti mengatakan itu akan berdampak pada eksperimen yang akan datang di FRIB, di MSU, yang baru-baru ini ditetapkan sebagai fasilitas pengguna Kantor Ilmu Energi Departemen Energi AS (DOE-SC).

Selain itu, MSU menyediakan lahan subur bagi teori-teori baru untuk berkembang. Ini rumah bagi program pascasarjana peringkat teratas negara untuk melatih generasi fisikawan nuklir berikutnya. Ini juga merupakan institusi inti JINA yang mempromosikan kolaborasi lintas fisika nuklir dan astrofisika seperti ini, yang juga termasuk Shilun Jin. Jin mengerjakan proyek itu sebagai postdoc MSU dan sejak itu bergabung dengan Chinese Academy of Sciences.

Jadi, meskipun Austin mengungkapkan sedikit kekecewaannya bahwa hasil ini bertentangan dengan gagasan lama tentang penciptaan unsur, dia juga tahu bahwa hal itu akan memicu sains baru dan pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta.

“Kemajuan datang bila ada kontradiksi,” katanya.

“Kami menyukai kemajuan,” kata Schatz. “Bahkan saat itu menghancurkan teori favorit kami.”

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Slot Online