نتایج یک یافته علمی تازه؛ طلا منشا فرازمینی دارد!

به گزارش تور هند ارزان، عناصر شیمیایی در کیهان ما چگونه فراوری می شوند؟ عناصر سنگین مانند طلا و اورانیوم از کجا می آیند؟ این ها سوالاتی است که اگرچه سابقه کهنی دارند، اما یک تیم تحقیقاتی از GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung در دارمشتات آلمان، با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری بدان دست یافته است. نتایج این پژوهش در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده که در ادامه خلاصه ای از آن را ملاحظه خواهید کرد.

نتایج یک یافته علمی تازه؛ طلا منشا فرازمینی دارد!

به گزارش خبرنگاران، دانشمندان آلمانی، همراه با همکارانی از بلژیک و ژاپن، در این مطالعه نشان می دهند که سنتز عناصر سنگین در سیاه چاله های خاصی با انباشت ماده در حال چرخش، که به اصطلاح دیسک های برافزایشی نامیده می گردد، امری معمول است. به عبارت دیگر، همه عناصر سنگین روی زمین، تحت شرایط خاص و در محیط های اخترفیزیکی همانند درون ستارگان، در انفجار های ستاره ای و در هنگام برخورد ستارگان نوترونی، تشکیل شده اند.

محققان این سوال را مطرح نموده اند که در کدام یک از این رویداد های اخترفیزیکی شرایط مناسب برای تشکیل سنگین ترین عناصر مانند طلا یا اورانیوم وجود دارد. اولین سرنخ، مشاهده امواج گرانشی و تشعشعات الکترومغناطیسی ناشی از ادغام ستاره نوترونی در سال 2017 بود که طرز شگفت انگیزی نشان داد که بسیاری از عناصر سنگین می توانند در این برخورد های کیهانی فراوری و آزاد شوند. با این حال، این سوال هنوز باقی می ماند که چه زمان و چرا مواد به بیرون پرتاب می گردد و اینکه آیا ممکن است سناریو های دیگری وجود داشته باشد که در آن عناصر سنگین فراوری شوند؟

امیدوارنماینده ترین گزینه برای فراوری عناصر سنگین، سیاهچاله هایی هستند که به وسیله یک قرص برافزایشی از ماده متراکم و داغ در گردش هستند. چنین سیستمی هم پس از ادغام دو ستاره نوترونی پرجرم و هم در طی فروپاشی و سپس انفجار یک ستاره در حال چرخش تشکیل می گردد. ترکیب داخلی چنین دیسک های برافزایشی تا کنون به خوبی درک نشده است، به ویژه با توجه به شرایطی که در آن نوترون های اضافی تشکیل می گردد. تعداد بالای نوترون ها یک احتیاج اساسی برای سنتز عناصر سنگین است، زیرا فرآیند جذب نوترون یا فرآیند r را امکان پذیر می نماید. نوترینو های تقریباً بدون جرم نقش کلیدی در این فرآیند دارند، زیرا تبدیل بین پروتون و نوترون را امکان پذیر می نمایند.

دکتر الیور جاست از گروه اخترفیزیک نسبیتی در بخش تحقیقاتی GSI شرح می دهد که: در این مطالعه ما برای اولین بار به طور سیستماتیک نرخ تبدیل نوترون ها و پروتون ها را برای تعداد زیادی از پیکربندی های دیسک با استفاده از شبیه سازی های کامپیوتری دقیق آنالیز کردیم و دریافتیم که دیسک ها تا زمانی که شرایط خاص وجود داشته باشد، از نظر نوترون بسیار غنی هستند. عامل معین نماینده در اینجا جرم کل دیسک است و هر چه دیسک جرم بیشتری داشته باشد، نوترون ها، نوترینو های بیشتری را برای سنتز عناصر سنگین با استفاده از فرآیند r جذب می نمایند.

با این حال، اگر جرم دیسک خیلی زیاد باشد، واکنش معکوس نقش افزایشی ایفا می نماید به طوری که نوترینو های بیشتری قبل از ترک دیسک به وسیله نوترون ها بازپس گرفته می شوند. این نوترون ها سپس به پروتون تبدیل می شوند که مانع از فرآیند r می گردد. همانطور که مطالعه نشان می دهد، جرم دیسک برای فراوری عناصر سنگین، حدود 0.01 تا 0.1 جرم خورشیدی است. نتیجه مطالعه، شواهد قوی ارائه می دهد که ادغام ستاره های نوترونی که دیسک های برافزایشی را با این جرم های دقیق ایجاد می نماید، می تواند نقطه منشأ بخش بزرگی از عناصر سنگین باشد. با این حال، اینکه آیا و چگونه اغلب چنین دیسک های برافزایشی در سیستم های جمع نماینده رخ می دهند در حال حاضر نامشخص است.

علاوه بر فرآیند های احتمالی پرتاب جرم، گروه تحقیقاتی به سرپرستی دکتر آندریاس باسوین بعلاوه در حال آنالیز سیگنال های نوری فراوری شده به وسیله ماده پرتاب شده است که برای استنباط جرم و ترکیب ماده پرتاب شده در مشاهدات بعدی برخورد، استفاده خواهد شد. ستاره های نوترونی یکی از اجزای سازنده مهم برای خواندن صحیح این سیگنال های نوری محسوب می شوند که می توانند آگاهی های دقیقی از جرم ها و سایر خواص عناصر تازه تشکیل شده، ارائه دهند. این داده ها در حال حاضر ناکافی هستند، اما با بهره برداری از نسل بعدی شتاب دهنده ها، مانند FAIR، مقدار گیری این فرآیند با دقت بی سابقه ای در آینده امکان پذیر خواهد بود. باوسوین پیش بینی می نماید که محققان در سال های آینده بتوانند فرآیند ادغام ستاره های نوترونی را به عنوان منشاء عناصر فرآیند r آنالیز نمایند.

منبع: فرارو
انتشار: 16 دی 1400 بروزرسانی: 16 دی 1400 گردآورنده: indiaro.ir شناسه مطلب: 2001

به "نتایج یک یافته علمی تازه؛ طلا منشا فرازمینی دارد!" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "نتایج یک یافته علمی تازه؛ طلا منشا فرازمینی دارد!"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید