یکشنبه/ 14 آذر / 1400

نخستین شبیه سازی ابرنواختر در آزمایشگاه

نخستین شبیه سازی ابرنواختر در آزمایشگاه

دانشمندان برای اولین بار، واکنش‌های یک ابرنواختر واقعی را در آزمایشگاه شبیه سازی کردند.
Share on twitter
Share on telegram
Share on whatsapp

نخستین شبیه سازی ابرنواختر در آزمایشگاه

به نقل از آی‌ای، دانشمندان برای چند لحظه کوتاه، قدرت انفجاری یک ابرنواختر را در آزمایشگاه مشاهده کردند.

بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی، محققان دانشگاه “ساری” (Surrey) انگلیس با دانشمندان آزمایشگاه ملی “تریومف” (TRIUMF) کانادا همکاری کردند تا اولین سنجش مستقیم واکنش ابرنواختری را در محیط آزمایشگاهی انجام دهند. این تیم بین المللی از یک پرتوی شتاب داده شده هسته رادیواکتیوی برای آزمایش خود استفاده کرد.

محققان در این مطالعه جدید که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است، اولین باری را که قادر به اندازه گیری یکی از فرآیندهای تولید سنگین‌ترین عناصر در جهان شده‌اند، توضیح داده‌اند.

دانشمندان از پرتوی شتاب داده شده یون‌های رادیواکتیو برای مشاهده فرآیندهایی که در نظریه‌های علمی در مورد واکنش‌های ابرنواختر بیان شده است، استفاده کردند. اندازه گیری‌های آنها فرآیند جذب پروتون را روشن کرده است که دانشمندان معتقدند مسئول تولید “هسته‌های p” به معنی هسته‌های غنی از پروتون است که ایزوتوپ‌هایی هستند که تقریباً یک درصد از عناصر سنگین مشاهده شده در منظومه شمسی را تشکیل می‌دهند. اگرچه ما نمی‌دانیم که آنها چگونه تشکیل شده‌اند و منشاء آنها از کجاست.

کمیابی ایزوتوپ‌های هسته P به این معنی است که مشاهده آنها دشوار است که همین امر، درک نحوه تولید ایزوتوپ‌های غنی از پروتون و کم‌نوترون را برای دانشمندان چالش برانگیز کرده است. نظریه‌ای که بیشترین اعتبار را دارد، نظریه فرآیند گاما است که بیان می‌کند اتم‌ها پروتون‌های در حال پرواز را طی یک رویداد انفجاری مانند یک ابرنواختر می‌گیرند.

این مشاهدات جدید توسط این گروه بین المللی از محققان در “جداساز ایزوتوپ و شتاب دهنده II” در آزمایشگاه ملی “TRIUMF” در کانادا انجام شد. از این دستگاه برای تولید پرتویی از اتم‌های رادیواکتیوی باردار روبییدیم-83 استفاده شد ، در حالی که این فرآیند در آزمایشگاه ثبت و ضبط شد.

دکتر “گاوین لوتای” از دانشگاه “ساری” می‌گوید: پیوند یک آرایه اشعه گاما با وضوح بالا با جدا کننده الکترواستاتیک پیشرفته برای اندازه گیری واکنش‌های فرآیند گاما، نقطه عطفی کلیدی در اندازه گیری مستقیم فرآیندهای اخترفیزیکی است. چنین اندازه گیری‌هایی تا حد زیادی دور از دسترس فناوری‌های تجربی فعلی بود و این مطالعه در حال حاضر امکانات زیادی را برای آینده ایجاد کرده است.

در سال 2019 محققان دانشگاه “گوئلف”(Guelph) و دانشگاه “کلمبیا” مطالعه‌ای را منتشر کردند که جزئیات نظریه خود را مبنی بر اینکه تمام سنگین‌ترین عناصر جهان از جمله طلا و پلاتین در شکل نادری از ابرنواختر به نام “رمب‌اختر”(collapsar) ساخته شده است، شرح دادند.

چنین مطالعاتی فرآیندهای رخ داده در ابرنواخترها را روشن می‌کند که به زبان ساده می‌توان آنها را به عنوان کارخانه‌های اصلی تولیدی این عناصر در نظر گرفت، زیرا آنها مسئول تولید همه عناصر سنگین‌تر از اکسیژن هستند، به این معنی که آنها مسئول وجود ما هستند.

“رُمب‌اختر” کوتاه شده‌ی “اختر رُمبیده” یا “collapsed star” است. وقتی یک ستاره کهن، دیگر سوختی برای گدازش ندارد، بسته به جرم ستاره، سه حالت ممکن است رخ دهد. اگر جرم ستاره کمتر از 1.4 جرم (حد چاندراسخار) خورشید باشد، به کوتوله سفید تبدیل می‌شود. اگر بیشتر از آن حد باشد نیز ستاره به یک ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله تبدیل می‌شود.

پر جرم‌ترین ستاره‌های گیتی، زندگی خود را با انفجاری عظیم به نام “ابرنواختر”(Supernova) به پایان می‌برند. یک ابرنواختر زمانی رخ می‌دهد که یک ستاره در حال مرگ، شروع به خاموش شدن می‌کند. آن گاه به‌ طور ناگهانی منفجر شده و مقدار بسیار زیادی نور تولید می‌کند.

طی این انفجار، ستاره ماده‌ی خود را به سوی فضا پرتاب می‌کند و ممکن است درخشندگی آن، به مدت چند روز از کل یک کهکشان هم بیشتر باشد. هنوز هم می‌توان بقایای درخشان ستاره‌های منفجر شده را که صدها یا هزاران سال پیش از هم پاشیده‌اند، در آسمان مشاهده کرد.

ابرنواخترها به قدری درخشان هستند که حتی یکی از همین ابرنواخترها در گذشته در چین و در روز با چشم غیر مسلح مشاهده شده است.

اَبَرنواخترها بسیار نادر هستند. در کهکشان خودمان به‌طور میانگین در هر قرن یک یا دو ابرنواختر رخ می‌دهد که برخی از آنها نیز در پسِ غبارِ کهکشان پنهان می‌شوند. آخرین ابرنواختر قطعی که در راه‌شیری دیده‌شد، ابرنواختر “کپلر” در سال ۱۶۰۴ میلادی بود. اما اخترشناسان به‌ویژه رصدگران مبتدی، تعداد بسیار بیشتری را در دیگر کهکشان‌ها یافته‌اند.

 

مجله اینترنتی تحلیلک

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

اسکرول به بالا