يتعمق سر مصدر الذهب والبلاتين بعد الانفجار الكوني الهائل

في أكتوبر 2022، لفت وميض شديد السطوع انتباه تلسكوب جيميني ساوث في تشيلي. تم تحديد ذلك بسرعة ألمع على الاطلاقومن هنا لقبه: “الألمع على الإطلاق” (القارب).

الآن، قامت مجموعة من الباحثين بفحص الحدث باستخدام تلسكوب ويب الفضائي وخلصوا إلى أن سبب القارب كان مستعرًا أعظم: موت متفجر ورائع لنجم. وبحث الباحثون أيضًا عن العناصر الثقيلة مثل الذهب والبلاتين، لكنهم لم يجدوا أي علامات عليها، مما ترك مسألة أصولها مفتوحة كما كان من قبل. أبحاث الفريق هي نشرت اليوم في علم الفلك الطبيعة.

يتم إنتاج العناصر الثقيلة عن طريق اندماج النجوم النيوترونية، على الأقل بعضها كذلك. إن المواد الثقيلة الموجودة في الكون وفيرة جدًا بحيث لا يمكن لمثل هذه الاندماجات النجمية أن تكون مسؤولة عنها جميعًا. حتى بعد أن ينفجر نجمان في نظام ثنائي، تاركين الأغلفة الكثيفة التي تمثل النجوم النيوترونية، “قد يستغرق الأمر مليارات ومليارات السنين حتى يقترب النجمان النيوترونيان ببطء أكثر فأكثر ثم يندمجان في النهاية”، وفقًا لبيتر بلانشارد، الباحث في علم الفلك. عالم فلك في جامعة نورث وسترن والمؤلف الرئيسي للدراسة في الجامعة يطلق.

وأضاف بلانشارد: “لكن ملاحظات النجوم القديمة جدًا تشير إلى أن أجزاء من الكون كانت غنية بالمعادن الثقيلة قبل أن يكون لدى معظم النجوم النيوترونية الثنائية الوقت الكافي للاندماج”. “وهذا يوجهنا إلى قناة بديلة.”

تأتي انفجارات أشعة جاما في نكهتين: طويلة وقصيرة المدة. وترتبط الانفجارات القصيرة باندماج النجوم وتشكل الثقوب السوداء، وفقا لوكالة ناسابينما ترتبط الانفجارات الأطول بوفيات النجوم. القارب بقوة في المعسكر الأخير.

انتظر الفريق عمدًا لعدة أشهر بعد اكتشاف القارب ليدير تلسكوب ويب نحوه. وذلك لأن الانفجار كان ساطعًا للغاية، واستمر هذا السطوع لفترة طويلة، لدرجة أنهم احتاجوا إلى الانتظار حتى يتلاشى الحدث لاكتشاف أي علامة على المستعر الأعظم الذي حمله.

وباستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) الخاص بالتلسكوب، نظر الفريق إلى العناصر التي تُرى عادةً في المستعرات الأعظم. لم تكن الإشارة مشرقة بشكل خاص، مما يشير إلى أن المستعر الأعظم الذي أنتج ألمع انفجار أشعة جاما على الإطلاق لم يكن فائقًا في حد ذاته.

وقال آشلي فيلار، المؤلف المشارك في الدراسة، وعالم الفيزياء الفلكية في جامعة هارفارد ومركز الأبحاث: “هذا الحدث مثير بشكل خاص لأن البعض افترض أن انفجار أشعة غاما المضيئة مثل القارب يمكن أن ينتج الكثير من العناصر الثقيلة مثل الذهب والبلاتين”. الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان، في الإصدار. “لو كانوا على حق، لكان من المفترض أن يكون القارب منجم ذهب. ومن المثير للدهشة أننا لم نر أي دليل على وجود هذه العناصر الثقيلة.

انفجارات أشعة جاما الطويلة هي تلك التي تدوم أكثر من ثانيتين. استغرق القارب 10 ساعات مذهلة، وفقا لما ذكره موقع ساينس نيوز. ولكن إذا كنا تقنيين، فإن القارب ليس كذلك في الحقيقة القارب. لكن “من المرجح أن يكون هذا هو ألمع انفجار في طاقات الأشعة السينية وأشعة جاما الذي حدث منذ بداية الحضارة الإنسانية”، وفقًا لإريك بيرنز، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة ولاية لويزيانا والمؤلف المشارك لبحث. يذاكر وصف الإشارة.

وبعد مرور عام وتغيير بعد الإشارة، توصل تعاون علمي إلى أن القارب يصدر أشعة جاما ذات طاقات يصل إلى 13 تيرا إلكترون فولت– نفس طاقة مصادم الهادرونات الكبير في CERN خلال جولته الثانية.

يواصل العلماء التدقيق في مجموعة البيانات التي حصل عليها القارب. في يونيو الماضي، ذكرت مجموعة هيكل طائرة الانفجار، الأمر الذي قد يدفع الفيزيائيين إلى إعادة صياغة نماذجهم للبنية النفاثة. على الرغم من كل الأوسمة التي حصل عليها، فإن القارب ليس أكبر انفجار شوهد في الفضاء على الإطلاق؛ ينتمي هذا العنوان إلى AT2021lwx، وهو انفجار عمره ما يقرب من 8 مليارات عام من ثقب أسود بعيد وسحابة الغاز المحيطة به.

ومن المرجح أن يرى علماء الفلك المزيد من الانفجارات المشابهة له – ومثل القارب – عندما يتم تشغيل مراصد الجيل التالي. أحد المرافق التي تحظى بأكبر قدر من الضجيج حولها هو مرصد فيرا روبين في صحراء أتاكاما في تشيلي، والذي سيستخدم كاميرا بدقة 3.2 مليار بكسل لجمع تيرابايت من البيانات من السماء الجنوبية كل ليلة.

أكثر: أكبر كاميرا رقمية في العالم اكتملت أخيرًا