Производят ли сверхновые значительное количество лития?

Ответ Дэвида З. на этот вопрос заставил меня задуматься: какое-либо заметное количество лития образовалось в результате взрыва сверхновой либо в результате синтеза (что мне кажется маловероятным, но у меня нет на это хорошей интуиции), либо в результате распад нестабильных видов, вызванный сверхновой? Если да, то какие цепочки распада заканчиваются на литии?

Интересным следствием было бы то, могут ли сверхновые создавать достаточно высокие температуры, чтобы литий трансмутировался в гелий, тем самым истощая все предыдущие количества.

Ответы (1)

Литий и другие легкие элементы (например, бериллий) могут образовываться косвенно из сверхновых посредством расщепления космическими лучами — процесса, при котором выбрасываются протоны и нейтроны при столкновении космических лучей с другим атомом. Затем ядра могут стать новыми элементами. Накамура и Шигеяма (2004) смогли рассчитать выходы 6 Li, 7 Li и изотопов бериллия и бора из сверхновых SN 1998bw, SN 2002ap и SN 1994I. Суммарный выход 6 Li и 7 Li от каждой из сверхновых составил 5,67 × 10 -7 м , 0,1981 × 10 -7 м , и 0,0130 × 10 -7 м , С уважением.

Более конкретно, формула для косвенного выхода (скорее, изменения количества элемента с изменением во времени) такова:

д Н л д т знак равно н Дж ϵ Мин. ϵ Максимум о я , Дж л Ф я ( ϵ , т ) А я м п в я ( ϵ ) д ϵ
через я + Дж л + реакция, где н Дж числовая плотность, о я , Дж л - сечение реакции, а А я является массовым числом. Ф я ( т , ϵ ) является передаточным уравнением.

Гораздо раньше Truran (1973) цитировал Meneguzzi et al. (1971) в утверждении, что расщепление галактических космических лучей может составлять только 10% содержания 7 Li, основываясь на измерениях в Солнечной системе. Считается, что сверхновые звезды были их важным источником, но они далеко не единственные. Более поздние оценки (например, Prantzos (2010) ) устанавливают верхнюю границу на уровне 30% (любезно предоставлено Робом Джеффрисом ).

Значит, «всего» 10% лития вокруг Солнечной системы образовалось в результате столкновения высокоэнергетических частиц с веществом, вызвавшего ядерный синтез?
@EmilioPisanty Теоретически да. Однако я должен был уточнить, что сверхновые — не единственный источник космических лучей, вызывающих расщепление.
Если вы редактируете, не помешает несколько слов о том, что такое расщепление. Я не слышал об этом, и я очень, очень удивлен.
В более поздних работах предполагается, что менее 30% лития в Солнечной системе возникает в результате расщепления или первичного нуклеосинтеза (Пранцос, 2010 г.) arxiv.org/pdf/1203.5662v2.pdf Большинство должно происходить из маломассивных звезд AGB или новых.
@RobJeffries Очень интересно, спасибо. «Первичный нуклеосинтез» относится к нуклеосинтезу Большого взрыва?
@ HDE226868 Да. Первозданный = большой взрыв.
Потрясающий ответ. Все еще было бы любопытно узнать, существуют ли какие-либо соответствующие цепочки распада, заканчивающиеся на стабильных изотопах Li - есть ли в вашем ответе неявное «нет»?
@KyleOman Я ничего не знаю о том, что возникает из-за сверхновых, но мои познания в ядерной физике далеко не обширны. <sup>6</sup>Он может распадаться до <sup>6</sup>Li, а <sup>8</sup>Он может распадаться до <sup>7</sup>Li и <sup>8< /sup>Li (последний нестабилен), но я не думаю, что они могут быть вызваны сверхновыми.