المجموعات

المستعرات العظمى النادرة تخلق تقريبًا جميع العناصر الثقيلة في الكون ، دراسة جديدة تكتشف

المستعرات العظمى النادرة تخلق تقريبًا جميع العناصر الثقيلة في الكون ، دراسة جديدة تكتشف

يعتقد العلماء أنهم حددوا العملية التي أعطت كون تقريبا كل من العناصر الثقيلة مثل ذهب و البلاتين: شكل نادر من سوبرنوفا اتصل الانهيارات.

نموذج جديد يقلب النظرية الحالية حول أصل الذهب والبلاتين والمعادن الثقيلة الأخرى

في ورقة نشرت هذا الأسبوع في المجلة طبيعة، اقترح باحثون في جامعة جيلف (UG) وجامعة كولومبيا (CU) نظرية جديدة حول أصول العناصر الثقيلة في الكون مثل ذهب و البلاتين، قائلا أن نوع نادر من سوبرنوفا--أ حفرة سوداء- مسؤول عن الغالبية العظمى منه. حسب البحث الجديد قدر 80% من عناصر أثقل- في هذه الحالة ، العناصر أثقل من حديد، العنصر بعد ذلك تفاعلات الاندماج الطبيعي في النجوم النشطةلا يمكن أن تستمر - يتم إنتاجها في نوع مهمل من المستعرات الأعظمية يسمى الانهيارات، والتي تحدث في النجوم التي يبلغ وزنها حوالي 30 كتلة شمسية.

هذه النجوم ضخمة بما يكفي بعد دمج كل منها هيدروجين و الهيليوم إلى كربون, الأكسجين, السيليكونوحتى حديد، فإنها تنهار تحت الوزن الهائل لهذه العناصر الثقيلة ، مما يسمح بإنشاء حتى عناصر أثقل مثل ذهب, البلاتين، وأخرى غير ممكنة عادةً داخل النجم النشط. اللاحقة سوبرنوفا من هذه النجوم ، محملة بشكل خاصالعناصر الثقيلة، تصريف عناصرها في كون.

ذات صلة: ناسا تكتشف طلقة بولسار من سوبرنوفا بسرعة 2.5 مليون ميل في الساعة

منذ فترة طويلة يعتقد أن هذه العناصر الثقيلة تم إنتاجها حصريًا في تصادم النجوم النيوترونية مع الآخر النجوم النيوترونية، أو مع الثقوب السوداء، وتوزيع العناصر الموجودة في هذه الكائنات كثيفة الكثافة في العملية.

لم يشرع دانيال سيجل ، أستاذ الفيزياء في UG ، مع اثنين من زملائه من CU ، حتى لإثبات ذلك الانهيارات كانت مسابك العناصر الثقيلة في الكون. في البداية ، كانوا يفحصون اندماج نجمين نيوترونيين في عام 2017 عندما بدأت محاكاتهم في توجيه الفريق إلى هذه المستعرات الأعظمية التي لا تحظى بالتقدير باعتبارها منبعًا هائلاً لهذه النجوم على وجه الخصوص. العناصر الثقيلة.

قال سيجل: "قادتنا أبحاثنا حول اندماج النجوم النيوترونية إلى الاعتقاد بأن ولادة ثقوب سوداء في نوع مختلف تمامًا من الانفجار النجمي قد ينتج ذهبًا أكثر من اندماج النجوم النيوترونية".

هذه نادرة جدا سوبرنوفا نادرًا ما يحدث تصادم النجوم النيوترونية مع بعضها البعض أو مع الثقوب السوداء، ولكن وفقًا لسيجل ، فإن ما يفتقرون إليه في التردد يعوضونه أكثر من حجمه العناصر الثقيلة طرده سوبرنوفا.

"ثمانون بالمئة من هؤلاء العناصر الثقيلة نرى يجب أن يأتي من الانهيارات. الانهيارات نادرة إلى حد ما في حدوث سوبرنوفا، أكثر ندرة من النجم النيوتروني عمليات الاندماج - لكن كمية المواد التي يتم طردها في الفضاء أكبر بكثير من تلك الناتجة عن ذلك النجم النيوتروني عمليات الاندماج ".

يأمل الباحثون الآن أن يتمكنوا من ملاحظة هذه الظاهرة مباشرة للتحقق من صحة النظرية. إطلاق برنامج تلسكوب جيمس ويب الفضائي في 2021 نأمل أن يكون تطورًا رئيسيًا ، حيث يجب أن تكون أجهزة الأشعة تحت الحمراء على متن الطائرة قادرة على تحديد توقيع الإشعاع المتوقع لهذه الأجهزة العناصر الثقيلة في الانهيارات في المجرات البعيدة. العمل حيوي لفهم كيفية تشكل المجرات ، وملء تفاصيل مهمة وغير معروفة حول نشأة اللبنات الأساسية لبنات بناء المجرات - النجوم والأنظمة الشمسية والسديم وما شابه ذلك.

"الشيء المثير والمدهش هو أنه بعد ذلك 150 سنة بدراسة اللبنات الأساسية للطبيعة ، ما زلنا لا نفهم تمامًا كيف يخلق الكون جزءًا كبيرًا من العناصر في الجدول الدوري،"قال سيجل.

"محاولة تحديد مكان العناصر الثقيلة من قد يساعدنا في فهم كيفية تجميع المجرة كيميائيًا وكيف تشكلت المجرة. "وقد يساعد هذا في الواقع في حل بعض الأسئلة الكبيرة في علم الكونيات مثل العناصر الثقيلة هي أداة تتبع لطيفة ".


شاهد الفيديو: اختفاء أتلانتس بعد الحرب النووية قبل 4500 عام هذه هي الحقيقة الغائبة (ديسمبر 2021).