ดาวฤกษ์โบราณที่อยู่บริเวณขอบทางช้างเผือกน่าจะมีเศษหลงเหลือจากการระเบิดของไฮเปอร์โนวาขนาดมหึมา ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงแรกของการก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแลคซี นั่นคือข้อสรุปของทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติ แห่งมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียผู้ค้นพบว่าองค์ประกอบหนักที่มีอยู่มากมายของดาวสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ใน “กระบวนการ r” ที่มีพลังสูงเท่านั้น การค้นพบของพวกเขา
เป็นหลักฐานแรก
สำหรับไฮเปอร์โนวาแบบแมกนีโต-โรเตชัน และเปิดเผยบทบาทของพวกมันในองค์ประกอบทางเคมีที่เปลี่ยนแปลงไปของเอกภพในยุคแรกเริ่ม นักดาราศาสตร์คาดการณ์ว่าประมาณครึ่งหนึ่งของนิวเคลียสของอะตอมหนักทั้งหมดในเอกภพจะต้องเกิดจากการจับนิวตรอนอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่อง
ซึ่งเรียกว่ากระบวนการ สถานที่ที่มีการดักจับเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจ แต่ตามทฤษฎีปัจจุบัน การควบรวมระหว่างดาวนิวตรอนมีบทบาทสำคัญ อย่างไรก็ตาม ในแบบจำลองล่าสุดของวิวัฒนาการทางเคมีในกาแลคซี การรวมตัวเหล่านี้เพียงอย่างเดียวไม่สามารถสร้างธาตุหนักมากมายที่เราสังเกตเห็นในปัจจุบันได้
เพื่อค้นหาต้นกำเนิดทางเลือก ทีมของ Yong มองไปที่รัศมีของทางช้างเผือก ซึ่งมีดาวโบราณมากมายที่เกิดก่อนประวัติศาสตร์การก่อตัวดาวฤกษ์ของดาราจักร นักดาราศาสตร์ทำการสังเกตการณ์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ ในชิลี และ กล้องโทรทรรศน์ ของมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในนิวเซาท์เวลส์
ซึ่งก่อนหน้านี้เคยใช้ระบุดาวฤกษ์ดึกดำบรรพ์ทางเคมีนับพันดวงในรัศมี ในดาวดวงหนึ่งชื่อ และเพื่อนร่วมงานสังเกตว่ามีองค์ประกอบ มากมาย เช่น สังกะสี ยูเรเนียม ยูโรเปียม และอาจเป็นทองคำ แม้ว่ามันจะเป็นธาตุโลหะต่ำมากเมื่อเทียบกับดาวอายุใกล้เคียงกัน จากการวิเคราะห์ของพวกเขา นักวิจัยสรุปได้ว่า
ความอุดมสมบูรณ์เหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ในการระเบิดขนาดมหึมาที่เรียกว่าไฮเปอร์โนวาแบบหมุนรอบตัวเอง เหตุการณ์ที่ยังไม่มีใครสังเกตเหล่านี้ถูกจุดชนวนเมื่อแกนกลางของดาวฤกษ์ที่มีแม่เหล็กสูงหมุนอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเรา 25 เท่า ยุบตัวเป็นหลุมดำ ปล่อยพลังงาน
มากกว่าซูเปอร์โนวา
ทั่วไปถึง 10 เท่า“มันเป็นความตายที่ระเบิดได้สำหรับดารา” ยงกล่าวในแถลงการณ์ “เราคำนวณว่าเมื่อ 13 พันล้านปีก่อน ก่อตัวขึ้นจากซุปเคมีซึ่งมีซากของไฮเปอร์โนวาประเภทนี้อยู่ ไม่เคยมีใครพบปรากฏการณ์นี้มาก่อน” การระเบิดครั้งใหญ่เช่นนี้จะทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมที่สุด
สำหรับกระบวนการ r ทำให้เกิดธาตุหนักมากมาย ควบคู่ไปกับกระบวนการนี้ ไฮเปอร์โนวาจะขับธาตุที่เบากว่าออกมาในระดับสูง ซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงวิวัฒนาการของดาวต้นกำเนิด เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่อยู่ใกล้กับ “ยอดเหล็ก” ในความอุดมสมบูรณ์สากล ซึ่งก่อตัวขึ้นระหว่างการเผาไหม้นิวเคลียร์
ที่ระเบิดได้ เป็นผลให้แม้ว่าเศษที่เหลือควรจะเป็นโลหะที่ไม่ดีโดยรวม แต่ก็ควรประกอบด้วยองค์ประกอบที่เสถียรทั้งหมดของตารางธาตุในคราวเดียวจากหลักฐานนี้ ทีมงาน ประกอบด้วยเศษซากของดาวอายุสั้นที่อายุสั้นกว่าซึ่งถูกขับออกมาจากไฮเปอร์โนวา ซึ่งเกิดไฮเปอร์โนวาแบบแมกนีโตหมุนรอบตัวเอง
เพียงประมาณหนึ่งพันล้านปีหลังจากบิ๊ก ปัง. การค้นพบของพวกเขาให้หลักฐานสำคัญสำหรับตำแหน่งที่ยังไม่ได้รับการพิจารณาสำหรับกระบวนการ r และอาจนำไปสู่คำอธิบายที่ดีขึ้นว่าธาตุหนักถูกสังเคราะห์ขึ้นครั้งแรกอย่างไร ในช่วงต้นของประวัติศาสตร์การก่อตัวดาวฤกษ์ของกาแลคซี
ผลลัพธ์
ที่ได้คือแนวทางทฤษฎีใหม่และปรากฏการณ์ “ฉุกเฉิน” ใหม่ที่ไม่สามารถคาดเดาได้จากหลักการแรก โดยตัวนำยิ่งยวดที่ไม่เป็นทางการเป็นเพียงตัวอย่างเดียวเท่านั้น ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ของโครงการวิจัยนี้ ได้แก่ เอฟเฟ็กต์ควอนตัมฮอลล์แบบเศษส่วน ซึ่งวัตถุที่ทำจากอิเล็กตรอนมีประจุเป็นเศษส่วน โลหะ
“เฮฟวี่เฟอร์มิออน” ซึ่งอิเล็กตรอนมีน้ำหนักมากกว่าปกติถึง 100 เท่า และของเหลวที่ไม่ใช่เฟอร์มีซึ่งอิเล็กตรอนไม่ทำตัวเหมือนอนุภาคอิสระ ตัวนำยิ่งยวดมีอายุมากขึ้นหลังจากผ่านไป 100 ปีหรือไม่? ในแง่ตัวเลขบางที แต่กลศาสตร์ควอนตัมนั้นเก่ากว่าถ้าเราวัดจากการแนะนำค่าคงที่ที่มีชื่อเสียงครั้งแรก
นักฟิสิกส์อีกคนในปี 1955 วิธีคิดง่ายๆ สำหรับสิ่งนี้ อันตรกิริยาคือการที่อิเล็กตรอนดึงดูดโครงตาข่ายที่มีประจุบวกและทำให้มันผิดรูปเล็กน้อย จึงทำให้เกิดหลุมศักย์สำหรับอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง มันเหมือนกับคนนอนสองคนบนฟูกนุ่มๆ ซึ่งแต่ละคนก็ม้วนตัวเข้าสู่ความหดหู่ใจที่อีกฝ่ายสร้างขึ้น การตอบสนอง
ที่ผิดรูปนี้ทำให้เสนอในปี 1968 ว่าควรมีT c สูงสุดที่เป็นไปได้: ถ้าปฏิกิริยาระหว่างเลกตรอนกับแลตทิซแรงเกินไป คริสตัลอาจเปลี่ยนรูปเป็นโครงสร้างใหม่แทนที่จะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวด องค์ประกอบที่สามของทฤษฎี BCS คือแนวคิดที่ว่าอิเล็กตรอนทุกคู่ควบแน่นอยู่ในสถานะควอนตัมเดียวกันกับกันและกัน
เช่น โฟตอนในลำแสงเลเซอร์ที่ต่อเนื่องกัน หรืออะตอมในคอนเดนเสทของโบส-ไอน์สไตน์ สิ่งนี้เป็นไปได้แม้ว่าอิเล็กตรอนแต่ละตัวจะเป็นเฟอร์มิออนและไม่สามารถดำรงอยู่ในสถานะเดียวกันตามที่อธิบายไว้ในหลักการกีดกันของเพาลี นี่เป็นเพราะคู่ของอิเล็กตรอนมีพฤติกรรมคล้ายกับโบซอน
ซึ่งหลักการนี้ใช้ไม่ได้ ฟังก์ชันคลื่นที่ผสมผสานแนวคิดนี้ได้รับการคิดค้น (ขณะนั้นเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา) ขณะที่เขานั่งอยู่ในรถใต้ดินของนิวยอร์ก การสลายคู่อิเล็กตรอนเหล่านี้จำเป็นต้องใช้พลังงานขั้นต่ำ Δ ต่ออิเล็กตรอนหนึ่งตัว ที่อุณหภูมิที่ไม่ใช่ศูนย์ คู่จะถูกทำลายอย่างต่อเนื่อง
จากการกระตุ้นด้วยความร้อน จากนั้นทั้งคู่จะฟอร์มใหม่ แต่เมื่อพวกเขาทำเช่นนั้น พวกเขาสามารถกลับเข้าสู่สถานะที่ถูกครอบครองโดยคู่ที่ไม่ขาดตอนเท่านั้น นอกเสียจากว่าอุณหภูมิจะใกล้เคียงกับT cมาก (หรือแน่นอน สูงกว่านั้น) จะมีจำนวนคู่ที่ไม่แตกแยกเป็นจำนวนมหาศาลเสมอ และการกระตุ้นด้วย
