Ny teori tyder på, at uransnefnug i hvide dværge kan udløse en stjerneødelæggende eksplosion

Et par forskere med Indiana University og Illinois University, henholdsvis, har udviklet en teori, der antyder, at krystallisering af uran-"snefnug" dybt inde i hvide dværge kunne anstifte en eksplosion, der er stor nok til at ødelægge stjernen. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , C. J. Horowitz og M. E. Caplan beskriver deres teori, og hvad den kan betyde for astrofysiske teorier om hvide dværge og supernovaer.

Hvide dværge er små stjerner, der har brændt det meste af deres kernebrændsel op - de er typisk meget køligere, end de engang var, og er meget tætte. I denne nye indsats, Horowitz og Caplan brugte data fra Gaia rumobservatoriet til at teoretisere, at nogle gange små urankorn kunne begynde at krystallisere (på grund af berigede actinider), danner, hvad de beskriver som snefnug. De foreslår, at dette kan ske på grund af de forskellige smeltepunkter for det involverede materiale. De foreslår endvidere, at hvis dette skulle ske, det kan føre til spaltning af atomkerner, resulterer i en række fissionsreaktioner, da de faste stoffer bliver beriget med aktinider. Og hvis sådanne reaktioner skulle hæve temperaturen i stjernens indre ved at antænde kulstof, resultatet ville sandsynligvis være sammensmeltning af atomkerner og til sidst en meget stor fusionsreaktion, der ville resultere i en stor eksplosion - sandsynligvis stor nok til at ødelægge stjernen. De bemærker, at en sådan hændelse ville ligne en termonuklear bombe, der detonerede på grund af fissionsreaktioner.

Tidligere forskning har vist, at hvide dværge nogle gange eksploderer - når de gør det, resultatet er kendt som en supernova (type 1a). Tidligere forskning har også vist, at sådanne eksplosioner har en tendens til at ske, når en hvid dværg trækker materiale fra et sekund, nærliggende stjerne. Den nye teori miskrediterer ikke denne forskning, men foreslår en helt ny mekanisme bag nogle hvide dværg-eksplosioner. I stedet, de foreslår, at en supernova, der var et resultat af en termonuklear eksplosion, ville forklare de typer supernovaer, der udviser sub-Chandrasekhar-ejecta-masser og har korte forsinkelsestider. De bemærker, at deres teori stadig er foreløbig, og at der kræves meget mere arbejde for at give den mere troværdighed.

© 2021 Science X Network