هل حل العلماء لغز أصل الذهب في الكون؟ | أخبار العلوم والتكنولوجيا

كانت أصول العناصر الثقيلة مثل الذهب واحدة من أكبر أسرار الفيزياء الفلكية. قدمت دراسة الآن فكرة عن الأصول الكونية للمعادن الثمينة.

لقد وجد العلماء أن الانفجارات في النجوم النيوترونية ذات المغنطيسية العالية ، التي تسمى المغناطيس ، يمكن أن تسبب الذهب في الكون.

إليكم المزيد حول الدراسة:

ما هو آخر اكتشاف حول أصول الذهب؟

يوضح تحليل بيانات الأرشيف من بعثات الفضاء أن كمية كبيرة من المعادن الثقيلة ، بما في ذلك الذهب ، تأتي من مشاعل عملاقة من المغناطيس ، وفقًا لدراسة نشرت في خطابات المجلة الفيزيائية الفلكية في 29 أبريل.

قاد Anirudh Patel ، طالب الدكتوراه في قسم الفيزياء بجامعة كولومبيا في نيويورك ، الدراسة ، التي استخدمت بيانات التلسكوب الأرشيفية البالغة من العمر 20 عامًا من تلسكوبات وكالة الفضاء الأوروبية للتحقيق في كيفية إنشاء العناصر الثقيلة مثل الحديد والذهب في جميع أنحاء الكون.

ونقلت عن باتيل قوله في مقال على موقع ناسا: “إنه سؤال أساسي إلى حد ما من حيث أصل المسألة المعقدة في الكون”. “إنه لغز ممتع لم يتم حله بالفعل.”

قدّر المؤلفون أن المشاعل العملاقة المغناطيسية يمكن أن تسهم بنسبة تصل إلى 10 في المائة من الوفرة الإجمالية للعناصر في المجرة التي تكون أثقل من الحديد.

ينتمون المؤلفون المشاركون في الدراسة إلى جامعة كولومبيا وجامعة تشارلز في جمهورية التشيك وجامعة ولاية لويزيانا ومعهد فلاتيرون في نيويورك وجامعة ولاية أوهايو.

ما هو المغنتار ، وكيف يمكن تشكيل الذهب عليه؟

المغناطيسية عبارة عن نوع من النجوم النيوترونية مغناطيسية للغاية ، مما يعني أن مجاله المغناطيسي قوي للغاية. عندما ينفجر نجم ضخم ، فإنه يترك قلبًا كثيفًا للغاية ، ينهار وراءه ، والذي يسمى نجم النيوترون.

نظرية علماء الفلك أن أول مغناطيس تم تشكيله بعد النجوم الأولى قبل حوالي 13.6 مليار سنة ، وفقًا لدراسة المؤلف المشارك إريك بيرنز ، أستاذ مساعد وخصم الفيزياء الفلكي في جامعة ولاية لويزيانا في باتون روج. أنشأ Big Bang الكون قبل 13.8 مليار سنة.

في حالات نادرة ، يمكن للمغناطيات أن تطلق إشعاعًا عالي الطاقة عن طريق الخضوع ل “Starquake”. مثل الزلزال ، يمكن أن يكسر Starquake قشرة Magnetar. في بعض الأحيان ، يجلب Magnetar Starquakes معهم ملاذًا عملاقًا للمغناطيسية ، وهو حدث نادر نادر يطلق أشعة جاما.

وجد الباحثون أن المغناطيس يطلقون مواد خلال المشاعل العملاقة. ومع ذلك ، ليس لديهم بعد تفسير مادي لهذا.

تكهن الباحثون ما إذا كانت المشاعل العملاقة المغناطيسية قد شكلت الذهب من خلال العملية السريعة للنيوترونات التي تشير إلى نوى ذرية أخف وزناً إلى نوى أثقل. يتم تعريف هوية العنصر من خلال عدد البروتونات التي لديها. ومع ذلك ، إذا حصلت الذرة على نيوترون إضافي ، فيمكن أن تخضع للتسوس النووي ، والذي يمكن أن يحول النيوترون إلى بروتون.

يمكن لعدد البروتونات المتغيرة تغيير هوية العنصر. النجوم النيوترونية لديها كثافة عالية للغاية من النيوترونات. إذا تم تعطيل نجم النيوترون ، يمكن للذرات المفردة أن تلتقط عدد من النيوترونات بسرعة وتخضع لدلالات متعددة. هذا يؤدي إلى تشكيل عناصر أثقل بكثير مثل اليورانيوم.

قبل هذه الدراسة ، يعزى إنشاء الذهب فقط إلى تصادم النجوم النيوتروني ، أو كيلونوفاس. عندما لاحظ علماء الفلك تصادمًا للنجوم النيوتروني في عام 2017 من خلال التلسكوبات ، وجدوا أن الاصطدام يمكن أن يخلق عناصر ثقيلة مثل الذهب والبلاتين والرصاص. ومع ذلك ، يُعتقد أن هذه الاصطدامات حدثت في وقت لاحق نسبيًا في تاريخ الكون ، خلال عدة مليارات سنة الماضية.

ومع ذلك ، أظهرت بيانات التلسكوبية الأرشيفية ، التي كانت غير قابلة للتشفير سابقًا ، أن المشاعل العملاقة المغناطيسية تشكلت قبل ذلك بكثير. وبالتالي ، تشير الدراسة إلى أن الذهب الأول كان يمكن أن يكون مصنوع من المشاعل العملاقة المغناطيسية.

ماذا بعد؟

ناسا لديها مهمة قادمة يمكنها متابعة هذه النتائج. مطياف Compton و Imager (COSI) هو تلسكوب جاما أشعة من المتوقع إطلاقه في عام 2027.

سوف تدرس COSI الظواهر النشطة في درب التبانة وخارجها ، مثل المشاعل العملاقة المغناطيسية. وفقًا لموقع ناسا ، يمكن لـ COSI تحديد العناصر الفردية التي تم إنشاؤها في المشاعل العملاقة ، مما يساعد على تكوين فهم أفضل لأصل العناصر.