كيف قادت موجات الجاذبية علماء الفلك إلى نيوترون ستار جولد
حير العلماء أصل أثقل عناصر الكون ، ولكن بعد ذلك الإعلان التاريخي يوم الاثنين (16 أكتوبر) للكشف عن موجات الجاذبية الناتجة عن اصطدام نجمين نيوترونيين ، قام علماء الفلك بضرب الذهب - بالمعنى الحرفي للكلمة.
يعرف الباحثون تدمج النجوم النوى الذرية للضوء لتكوين نوى أثقل. العناصر الموجودة في الكون أثقل من الهيدروجين (لكنها أخف من الحديد) يتم إنشاؤها بواسطة عملية تعرف باسم التركيب النووي النجمي: التفاعلات النووية التي تحدث في أعماق قلب النجوم . قال باحثون في بحث علمي إنّه ظل لغزًا قديمًا يتعلق بمكان تخليق العناصر الأثقل من الحديد في الكون. تصريح من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية (MPA) في ألمانيا.
على الرغم من أن علماء الفيزياء الفلكية قد وضعوا عمليات نظرية لكيفية تكوين العناصر الثقيلة مثل الذهب والبلاتين والرصاص في الكون ، إلا أن أدلة الرصد كانت نادرة - حتى الآن. [موجات الجاذبية من تحطم النجوم النيوترونية: شرح الاكتشاف]
قال هانز توماس جانكا ، كبير العلماء في MPA ، في البيان: 'إن أصل أثقل العناصر الكيميائية في الكون حير المجتمع العلمي لفترة طويلة جدًا'. الآن ، لدينا أول دليل رصدي لعمليات اندماج النجوم النيوترونية كمصادر ؛ في الواقع ، يمكن أن تكون المصدر الرئيسي لعناصر عملية r ، وهي عناصر أثقل من الحديد ، مثل الذهب والبلاتين.
بعد الثقوب السوداء النجوم النيوترونية هي أكثر الأجسام كثافة في الكون. كل منها بحجم مدينة ، مع كتلة أكبر من شمس الأرض ؛ وبالتالي فإن ملعقة صغيرة من هذه المادة الكثيفة تزن مليار طن. تتشكل النجوم النيوترونية بعد انفجار نجوم أكبر كتلة من شمس الأرض على شكل مستعرات أعظم ، تاركة وراءها كرات ممغنطة فائقة الكثافة من مادة تدور بشكل أساسي تتكون من نيوترونات وجسيمات محايدة توجد ، جنبًا إلى جنب مع البروتونات ، داخل نواة الذرة.
لذلك تحتوي النجوم النيوترونية على بعض اللبنات الأساسية لنواة الذرة. إذا تم إطلاق هذه النيوترونات بطريقة ما من نجم نيوتروني ، فقد تخضع لتفاعلات تسمح لها بالالتصاق ببعضها البعض ، مما ينتج عنه عناصر أثقل من الحديد.
قال الباحثون ، لكي تنجح هذه العملية ، يجب أن تكون سريعة.
ستكون الجسيمات المشكلة حديثًا غير مستقرة إلى حد كبير وستفقد النيوترونات وتتحلل إشعاعيًا إلى جسيمات أخف. ولكن إذا كانت البيئة المحيطة كثيفة بالنيوترونات الحرة ، فيمكن التقاط المزيد من النيوترونات قبل أن تتحلل النوى ، وبالتالي يمكن تكوين عناصر أثقل وأثقل. وإذا اصطدم نجم نيوتروني بنجم نيوتروني آخر ، فإن كتل النيوترونات تنفجر في الفضاء ويمكنها بسرعة تصنيع العناصر الثقيلة مثل الذهب عبر آلية تسمى عملية الالتقاط السريع للنيوترونات ، أو `` عملية r '' ، وفقًا لـ مقالة صدر في 16 أكتوبر في مجلة الطبيعة.
لذلك ، عندما أكد علماء الفلك اكتشاف إشارة موجة الجاذبية GW170817 المنبثقة من موقع انفجار أشعة غاما في مجرة على بعد 130 مليون سنة ضوئية ، أدركوا أنهم كانوا ينظرون إلى اصطدام كوني شديد يسمى 'كيلونوفا'. قال الباحثون إن هذه كانت بيئة ناضجة لإجراء عملية البحث. الكيلونوفا هي انفجارات قوية تطلق العنان لأشعة جاما ، ولطالما كان يُفترض أنها تحدث عندما تصطدم النجوم النيوترونية.
من خلال مقارنة الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام تلسكوب هابل الفضائي و مرصد الجوزاء باستخدام النماذج النظرية ، أكد علماء الفلك الآن أن عملية r تحدث في كيلونوفا ، مع ملاحظة البصمة الطيفية للعناصر الثقيلة التي يتم إنشاؤها في الشفق اللاحق للانفجار.
يشهد الباحثون مصنعًا بعيدًا للعناصر الثقيلة يصنع 'ربما مئات من كتل الأرض' [ما يساوي] من الذهب و ... ربما 500 كتلة أرضية 'من البلاتين' ، وفقًا لعالم الفيزياء الفلكية النظري دانييل كاسن ، من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، في فيديو جديد .
بمساعدة إشارة موجة الجاذبية الجديدة ، يقدر الباحثون الآن أن اصطدامات النجوم النيوترونية قد تكون مسؤولة عن تكوين معظم العناصر الثقيلة في عملية r ، مثل الذهب ، الموجودة في المجرات ، وفقًا لمقال نيتشر.
لذا ، لإعادة صياغة صياغة عالم الفلك الشهير كارل ساجان ، في حين أننا قد نكون مكونين من 'أشياء نجمية' ، فإن الحلقة الموجودة على إصبعك مصنوعة من 'مادة نجمية نيوترونية'.
اتبع إيان أونيل تضمين التغريدة . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google . المقالة الأصلية بتاريخ موقع guesswhozoo.com .
