“ذخیره طلایِ” کهکشانی، منشاء سنگین ترین عناصر طبیعت را بیان میکند!

بیگ بنگ: منشاء بسیاری از عناصر قیمتی در جدول تناوبی-مانند طلا، نقره و پلاتین- بیش از شش دهه دانشمندان را سردرگم کرده بود. به تازگی، مطالعه ای انجام شده و به طور هیجان انگیزی پاسخ این معما را در نور ستارگان کم فروغی از یک کهکشان کوتوله دور توضیح میدهد.

cosmicheavymبه گزارش بیگ بنگ، نتایج یک پژوهش که به تازگی منتشر شده توضیح میدهد که چرا منبع این عناصر سنگین -که در مجموع به نام عناصر “فرآیند-r”(گیراندازی سریع نوترون) نامیده میشوند- تا این اندازه سخت است. آنا فربل، استادیار گروه فیزیک در موسسه تکنولوژی ماساچوست(MIT) و همچنین عضو گروه اخترفیزیک و تحقیقات فضایی(MKI) گفت: « درک این که چگونه عناصر سنگین فرایند-r تشکیل می شوند یکی از سخت ترین مشکلات موجود در فیزیک هسته ای است.»

فربل ادامه داد: « تولید این عناصرِ به شدت سنگین، انرژی بسیار زیادی میطلبد که ساخت آن را به صورت آزمایشگاهی تقریباً غیر ممکن میکند. روند ساخت این عناصر بر روی زمین امکانپذیر نیست پس ما مجبور به استفاده از ستارگان و اجرام دیگر کیهان به عنوان آزمایشگاهمان شدیم.» این یافته ها همچنین چگونگی تعیین محتویات ستارگان موجود در کهکشان میزبانشان را در طول تاریخ نشان میدهد. این روش که اصطلاحاً “باستان شناسی ستاره ای” نامیده میشود، به طور فزاینده ای به اخترفیزیکدانان اجازه کسب اطلاعات بیشتر در مورد شرایط اولیه ی کیهان را می دهد.

فربل اضافه میکند: « من فکر میکنم که این یافته ها، واقعاً باب جدیدی برای مطالعه شکل گیری کهکشانهایی با ستارگان منحصر به فرد و برخی عناصر منحصر به فرد را باز کرده است. به واقع، ما با مقیاسهای واقعاً کوچکی از ستاره ها و مقیاسهای بسیار بزرگی از کهکشانها مرتبط هستیم.» در اواخر دهه ۱۹۵۰، فیزیکدانان هسته ای اظهار کردند که برخی مکانها در کیهان شرایط حداکثری برای وجود ذرات زیراتمی – نوترونها- را دارند و این مکانها میبایست به عنوان کوره های ساخت عناصر فرایند-r عمل کنند، که شامل مواد آشنایی مانند اورانیوم و سرب نیز بود.

این مکانها، انفجارهای ستارگان غول پیکر و پدیده نادر ادغام متراکم ترین ستارگان در جهان -یعنی ستاره های نوترونی– بودند و قابل قبولترین توضیح برای ساخت عناصر فرایند-r محسوب میشدند. اما شواهد مشاهده ای این موضوع را تایید نمیکردند. حال، پژوهشگران MKI این مشکل را حل کردند. آنها نور چندین ستاره از درخشانترین ستارگان موجود در کهکشان کوچکی به نام Reticulum II -که صد هزار سال نوری از زمین فاصله دارد- را تجزیه و تحلیل کردند و نشان دادند که این ستارگان حاوی مقادیر عظیمی از عناصر فرایند-r هستند.

تجزیه و تحلیل نور چند ستاره ی درخشان در یک کهکشان کوچک بنام Reticulum II

تجزیه و تحلیل نور چند ستاره ی درخشان در یک کهکشان کوچک بنام Reticulum II

از آنجا که این ستارگان قادر به ساخت ِ عناصر سنگین توسط خودشان نیستند، بنابراین، میبایست رویدادی در گذشته کهکشان Reticulum II رخ داده باشد که سبب “کشت” و غنی شدگی ستارگان از این مواد شده باشد. فراوانی این عناصر در این ستارگان مستقیماً حاصل برخورد دو ستاره نوترونی است. الکساندر جی، دانشجوی کارشناسی ارشد دکتر فربل، با استفاده از تلسکوپ ماژلان در رصدخانه لاس کامپاناس(Las Campanas) در شیلی ستارگان غنی شده در کهکشان Reticulum II را کشف کرد.

جی در این گفتگو گفت: «هنگامی که ما محتویات فرایند-r را در نخستین ستاره در تلسکوپمان مشاهده کردیم، تصور کردیم که اشتباهی رخ داده است و این طیف نمیتواند از این کهکشان بیرون آمده باشد! من مدت طولانی ای را صرف کردم تا اطمینان حاصل کنم که تلسکوپ نقطه درستی را نشانه رفته است.» در ادامه «جی» در مورد اینکه چگونه این کشف به داستان چگونگی ساخت و موجودیت عناصر فرآیند-r کمک میکند، صحبت کرد. او اضافه کرد: « قطعاً یکی از مواردی که من فکر میکنم مردم به نجوم علاقمند هستند این است که نجوم به درک منشاء هر چیزی در اطراف ما کمک میکند.»

انریکو رامیرز-رویز، استاد نجوم و فیزیک نجومی در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، در این کنفرانس به فربل و جی پیوست. رامیرز-رویز، که در تحقیق شرکت نداشت، گفت: « من مدتی بر روی ادغام ستارگان نوترونی کار کرده بودم، بنابراین با دیدن نتایج الکس و آنا بسیار هیجان زده شدم.» او اضافه کرد: « در واقع، مطالعه ی آنها مدرک بسیار مستدلی ارائه میدهد که ادغام ستاره نوترونی مرموز در ابتدای تاریخ این کهکشانِ کوتولهِ خاص رخ داده و به احتمال زیاد در بسیاری از کهکشان های کوچک دیگر هم به همین ترتیب است. بنابراین، ادغام ستارگان نوترونی، احتمالاً مسئول ساخت قسمت عمدهای از عناصر با ارزش -که ما به عنوان عناصر فرایند-r میشناسیم- در سراسر کیهان هستند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله ی Nature منتشر شده است.

ترجمه: مریم امامی جعفری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

image_pdfimage_print
(12 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=50322
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. بهنام طیبی گفت:

    باتشکر از مریم امامی جعفری.خبر جالبی بود

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *