أما العناصر الثقيلة التي نواجهها في حياتنا اليومية، مثل الحديد والفضة، فهي ليست كذلك
مسألة ما يمكن للأحداث الفلكيةظل إنتاج أثقل العناصر لغزا لعقود. اليوم ، يُعتقد أن عملية r يمكن أن تحدث أثناء الاصطدامات العنيفة بين نجمين نيوترونيين ، أو بين نجم نيوتروني وثقب أسود ، أو أثناء انفجارات نادرة بعد موت النجوم الضخمة. هذه الأحداث عالية الطاقة نادرة جدًا في الكون. عندما يحدث هذا ، يتم دمج النيوترونات في نوى الذرات ثم يتم تحويلها إلى بروتونات. نظرًا لأن العناصر الموجودة في الجدول الدوري يتم تحديدها من خلال عدد البروتونات في نواتها ، فإن عملية r تخلق نوى أثقل كلما تم التقاط المزيد من النيوترونات.
وتشكلت بعض النوى نتيجة لذلكعملية r، مشعة، وتستغرق ملايين السنين لتتحلل إلى نوى مستقرة. اليود 129 والكوريوم 247 — اثنان من هذه النوى التي تشكلت قبل تكوين الشمس. لقد كانت مدمجة في مواد صلبة سقطت في النهاية على سطح الأرض على شكل نيازك. داخل هذه النيازك، أنتج التحلل الإشعاعي فائضًا من النوى المستقرة. واليوم، يمكن قياس هذا الفائض في المختبرات لتحديد كمية اليود 129 والكوريوم 247 التي كانت موجودة في النظام الشمسي قبل تكوينه مباشرة.
لماذا هذين النوى من عملية r مميزان للغاية؟لديهم الخاصية المعتادة: يتفككون بنفس المعدل تقريبًا. بعبارة أخرى ، لم تتغير النسبة بين اليود 129 والكوريوم 247 منذ إنشائها قبل مليارات السنين.
"هذه صدفة مذهلة، خاصة منذ ذلك الحيننظرًا لأن هذه النوى هما اثنتان من نوى عملية r المشعة الخمس التي يمكن قياسها في النيازك. ومع تجميد نسبة اليود 129 إلى الكوريوم 247 بمرور الوقت مثل أحفورة ما قبل التاريخ، يمكننا أن ننظر مباشرة إلى الموجة الأخيرة من إنتاج العناصر الثقيلة التي شكلت تكوين النظام الشمسي وكل شيء فيه.
بينوا كوتيه، مرصد كونكولا
اليود ، مع 53 بروتونًا ، أسهل في تكوينه من الكوريوم.مع 96 بروتون. وذلك لأن المزيد من تفاعلات التقاط النيوترونات مطلوبة لتحقيق عدد أكبر من بروتونات الكوريوم. نتيجة لذلك ، فإن نسبة اليود 129 إلى الكوريوم 247 تعتمد بشكل كبير على عدد النيوترونات التي كانت متاحة في وقت إنشائها.
قام الفريق بحساب اليود 129 إلىالكوريوم 247 ، الذي تم تصنيعه عن طريق تصادم النجوم النيوترونية والثقوب السوداء ، للعثور على مجموعة الشروط الصحيحة التي تحاكي تكوين النيازك وخلصوا إلى أن عدد النيوترونات المتاحة خلال الحدث r-process الأخير قبل ولادة النظام الشمسي لا يمكن أن يكون كبيرًا جدًا. خلاف ذلك ، سيتم تكوين الكثير من الكوريوم مقارنة باليود. هذا يعني أن المصادر الغنية جدًا بالنيوترونات ، مثل المادة المنفصلة عن سطح نجم نيوتروني أثناء الاصطدام ، ربما لم تلعب دورًا مهمًا.
إذن ما الذي خلق نواة عملية r؟بينما كان الباحثون قادرين على تقديم معلومات إعلامية جديدة حول كيفية إنشائها ، لم يتمكنوا من تحديد طبيعة الجسم الفلكي الذي أنشأهم. وذلك لأن نماذج التخليق النووي تستند إلى خصائص نووية غير مؤكدة ، ولا يزال من غير الواضح كيفية ربط توافر النيوترونات بأجسام فلكية محددة ، مثل الانفجارات الهائلة للنجوم وتصادم النجوم النيوترونية.
مع هذا التشخيص الجديديمكن للتقدم في الأدوات في النمذجة الفيزيائية الفلكية وفهم الخصائص النووية أن يكشف عن الأجسام الفلكية التي تخلق أثقل العناصر في النظام الشمسي.
اقرأ أيضًا:
ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟
ظهرت أول بانوراما للمريخ. يتكون من 142 صورة!
انفصل جبل جليدي عملاق عن القارة القطبية الجنوبية. مساحتها 1270 كيلومتر مربع.
اكتشف العلماء حدود السرعة في عالم الكم.