تغطية شاملة

تم إنشاء الذهب الموجود على الأرض في اصطدامات النجوم النيوترونية

هذا وفقًا لدراسة جديدة أجراها إيدو بيرجر من مركز هوارد سميثسونيان لعلم الفلك والذي بحث في انفجار أشعة جاما الذي حدث في أوائل يونيو 2013.

هذا الرسم التوضيحي الفني، الذي تم إعداده لمركز هارفارد سميثسونيان، يصور نجمين نيوترونيين في لحظة الاصطدام. تؤكد النتائج الجديدة أن تصادمات النجوم النيوترونية تسبب انفجارات قصيرة من أشعة جاما يتم فيها إنتاج المعادن النادرة بما في ذلك الذهب. ويعتقد أن كل الذهب الموجود على الأرض جاء من اصطدامات النجوم النيوترونية. حقوق الصورة: دانا بيري، SkyWorks Digital, Inc.
هذا الرسم التوضيحي الفني، الذي تم إعداده لمركز هارفارد سميثسونيان، يصور نجمين نيوترونيين في لحظة الاصطدام. تؤكد النتائج الجديدة أن تصادمات النجوم النيوترونية تسبب انفجارات قصيرة من أشعة جاما يتم فيها إنتاج المعادن النادرة بما في ذلك الذهب. ويعتقد أن كل الذهب الموجود على الأرض جاء من اصطدامات النجوم النيوترونية. حقوق الصورة: دانا بيري، SkyWorks Digital, Inc.

نحن نقدر الذهب لأسباب عديدة: جماله، واستخداماته المتعددة في المجوهرات، وندرته. الذهب نادر على الأرض، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنه معدن نادر في الكون ككل.

وعلى عكس عناصر مثل الكربون أو الحديد، لا يمكن إنتاجه عن طريق عملية طبيعية تمر عبر كل كوكب. يجب أن يتشكل هذا العنصر في أحداث أكثر ضخامة، مثل تلك التي وقعت الشهر الماضي في حدث انفجار أشعة غاما القصير (GRB). قدمت ملاحظات هذا الانفجار دليلاً على تشكل الذهب أثناء اصطدام بين نجمين نيوترونيين، وهي النوى الميتة للنجوم التي انفجرت سابقًا على شكل مستعرات أعظم.

علاوة على ذلك، فإن التوهج الذي استمر لعدة أيام في المكان الذي حدث فيه انفجار أشعة جاما، قد يشير إلى تكوين كمية كبيرة من العناصر الثقيلة، بما في ذلك الذهب.

يقول الباحث الرئيسي إيدو بيرجر من مركز هارفارد سميثسونيان للأبحاث: "نقدر أن كمية الذهب التي يتم إنشاؤها وتنبعث أثناء اندماج نجمين نيوترونيين قد تكون أكبر بعشر مرات من كتلة القمر - الكثير من الذهب". الفيزياء الفلكية في ماساتشوستس (CfA).
انفجار أشعة جاما هو وميض من الضوء عالي الطاقة (أشعة جاما) ناتج عن انفجار قوي للغاية. وتحدث معظم هذه الانفجارات في الكون العميق. قام بيرغر وزملاؤه بدراسة انفجار GRB 130603B الذي حدث على بعد 3.9 مليار سنة ضوئية فقط من الأرض، وهو أحد الانفجارات القريبة نسبيًا التي تم رصدها حتى الآن.

يأتي انفجار أشعة جاما في شكلين - طويل أو قصير اعتمادًا على مدة وميض أشعة جاما. 130603B، الذي اكتشفه القمر الصناعي سويفت التابع لناسا في 3 يونيو، استغرق أقل من عُشري من الثانية.

على الرغم من أن أشعة جاما تختفي بسرعة، إلا أن 130603B أظهر أيضًا توهجًا بطيئًا يتلاشى، يتكون في الغالب من ضوء الأشعة تحت الحمراء. لم يكن سطوعه وسلوكه متطابقين مع التوهج المعتاد بعد الانفجار الناتج عندما تصطدم نفاثة من الجسيمات السريعة بأجسام أخرى في البيئة. وبدلا من ذلك، يبدو أن التوهج ينبعث من عناصر مشعة غريبة. إن المادة الغنية بالنيوترونات المنبعثة من اصطدام النجوم النيوترونية قد تخلق مثل هذه العناصر، التي تخضع للتحلل الإشعاعي وتتوهج في الغالب في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وهذا بالضبط ما اكتشفه الفريق.

"كنا نبحث عن دليل دامغ يربط بين انفجار قصير من أشعة جاما واصطدام النجوم النيوترونية. "قد يكون التوهج الإشعاعي الصادر عن GRB 130603B هو الدليل القاطع"، يوضح Wen-Pai Fong، طالب الدكتوراه في CfA والمؤلف المشارك للورقة البحثية.
وحسب الفريق أن مواد تعادل جزء من مائة من كتلة الشمس انبعثت في انفجار أشعة جاما، وبعضها ذرات الذهب. من خلال الجمع بين تقدير كمية الذهب التي تكونت في انفجار قصير لأشعة جاما، مع عدد الانفجارات التي حدثت خلال سنوات وجود الكون، يتبين أن كل الذهب الموجود في الكون يمكن أن يكون قد جاء من أشعة جاما ينفجر.

يقول بيرغر: "لإعادة صياغة كلمات كارل ساجان، نحن مصنوعون من مادة نجمية، ومجوهراتنا عبارة عن مادة تم إنشاؤها في اصطدام نجمي".

لإشعار الباحثين

تعليقات 8

  1. متشكك

    و. أحد أكبر وأقدم نجاحات نموذج الانفجار الأعظم هو "التخليق النووي" (غاموف وألبر في الأربعينيات). يتنبأ هذا النموذج جيدًا بتكوين العناصر في الكون المبكر، وهو مقبول جدًا ويتفق جيدًا مع بيانات الرصد. وفقًا لهذا النموذج، لم يتم إنشاء أي عناصر أثقل من البريليوم في الانفجار الكبير، مما يعني أن الذهب ليس في الاتجاه الصحيح. (http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang_nucleosynthesis#Heavy_elements)

    ب. يعد إنشاء عناصر ثقيلة من الحديد أمرًا صعبًا للغاية، ففي الانفجار الأعظم تم إنشاء العناصر الخفيفة فقط، وخاصة الهيدروجين والهيليوم. في النجوم، تخضع هذه العناصر لعمليات اندماج، مما يؤدي إلى تكوين عناصر أثقل وانبعاث الطاقة. كل هذا يمكن أن يستمر حتى الحديد لأن الحديد وما فوقه يحتاج إلى اندماج واستثمار طاقة وبالتالي لا يوجد سبب لحدوثه.
    وهذا يعني أن تكوين العناصر الثقيلة (الذهب على سبيل المثال) يتطلب ظروفًا متطرفة وهناك مرشحان رئيسيان: اصطدام المستعرات الأعظمية واصطدام النجوم النيوترونية.
    في المستعر الأعظم، تتجمع النوى معًا بسرعات هستيرية وقد يؤدي ذلك إلى تكوين عناصر ثقيلة (يحدث هذا أيضًا بالتأكيد، نظرًا لأن المستعر الأعظم يحتوي على إشعاع يأتي من التحلل الإشعاعي، مما يشير إلى تكوين عناصر ثقيلة).
    الطريقة الثانية هي عن طريق اصطدام النجوم النيوترونية. يوجد في غلاف النجوم النيوترونية ضغط وكثافة هستيريان مما يعني أن العناصر الثقيلة جدًا المكونة من مئات النيوكليونات تصبح الشيء المستقر. عندما يصطدم نجمان نيوترونيان ببعضهما البعض، تتطاير هذه العناصر وتتلاشى إلى عناصر أكثر تقليدية مثل الذهب (من حيث المبدأ، لن تحتاج إلى اصطدام نجم نيوتروني إذا كنت قد وجدت طريقة أخرى لخروج المواد من الوشاح من الأرض). النجم النيوتروني).
    ومن الناحية النظرية، يمكن لكل من هاتين الآليتين إنتاج الذهب. إن مسألة أي من هاتين الآليتين أكثر صلة بخلق الذهب تتطلب الخوض في التفاصيل الفنية للفيزياء النووية التي تتجاوز فهمي.

    ثالث. إن مسألة الأرض ليست ذات صلة حقًا - فلا أحد يعتقد أن أصل الذهب الموجود على الأرض هو من المستعرات الأعظمية التي انفجرت بعد خلق الأرض، لأن كمية المواد التي يتم تفجيرها وتصل إلى الأرض ضئيلة حقًا. نشأ الذهب في المستعرات الأعظمية التي سبقت النظام الشمسي، وهذا صحيح، فقد غرق معظمه في الأرض ولكن بقي البعض الآخر على الحافة.

  2. الغزال

    هل تعتقد أن الذهب تم خلقه في الكون فقط عن طريق الانهيار إلى نجوم نيوترونية من النجوم الثنائية أم بطريقة أخرى؟

    لدي شعور داخلي بأن الذهب الموجود في الكون تم إنشاؤه في الغالب بطرق أخرى، ربما بأحداث نشطة جدًا في فجر الكون الحالي (أحداث لا تحدث كثيرًا في العصر "الناضج" للكون الحالي).

    وعلى ما أظن - فإن الدراسة ترجع حقيقة الذهب على قشرة كرة إلى الانهيارات كما سبق لأنه من الصعب أن تنسب حقيقة الذهب على القشرة كجزء من تصلب الأرض. من الصعب ربط حقيقة الذهب الموجود على القشرة لأن الذهب، وهو ثقيل جدًا، من المفترض أن يغوص في معظمه إلى باطن الأرض في عملية التصلب. من فضلك، رأيك في هذا.

  3. أوريت,
    إن احتمال تصادم النجوم النيوترونية ليس صفرًا على الإطلاق، لأن الاتجاه ليس عشوائيًا، بل يجذب كل منهما الآخر.

    يعيش حوالي نصف النجوم في العالم في أزواج. كما أن النجوم الكبيرة تميل إلى الاقتران بنجوم كبيرة أخرى (مثل تلك التي ستنتج نجومًا نيوترونية) وبالتالي فإن جزءًا كبيرًا من النجوم النيوترونية سيصل إلى المرحلة التي تعيش فيها في زوج مع نجم نيوتروني آخر.

    يميل النجمان النيوترونيان اللذان يدوران حول بعضهما البعض إلى فقدان الطاقة بسبب انبعاث إشعاع الجاذبية، مما يجعلهما يقتربان من بعضهما البعض. في الواقع، أفضل دليل على إشعاع الجاذبية يأتي من مراقبة نجمين نيوترونيين يقتربان من بعضهما البعض، وهو دليل موثوق به بشكل لا يصدق، وقد مُنحت عليه جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1993.
    وهذه هي الطريقة التي تقترب بها النجوم النيوترونية من بعضها البعض، وفي النهاية سوف تصطدم ببعضها البعض في حدث مشابه للحدث الموصوف هنا. من المؤكد أن هذه الأحداث معقولة وهي التفسير الأكثر قبولًا لظاهرة GRB القصيرة (هذا النوع من الأحداث تمت مناقشته هنا).

    صدفة،
    ومن المهم جدًا أن نلاحظ أن الحدث المعني لم يحدث في منطقتنا على الإطلاق (بالتأكيد ليس في مجرتنا كما ألمحت)،
    3.9 مليار سنة ضوئية تساوي حوالي 2000 ضعف المسافة إلى أقرب مجرة ​​إلينا، أي أنه في الفضاء بيننا حتى هذه النقطة ربما يوجد SDG يبلغ حوالي مليار مجرة ​​- حتى من الناحية الكونية، هذه ليست في الواقع البيئة المباشرة .

  4. كل الأموال الموجودة في العالم هي مسألة نفسية، والذهب له علاقة بالعلم والتكنولوجيا.
    ويعتمد سعر الذهب على أنه نادر، ولا يمكن استنساخه، على عكس النقود التي يمكن طباعتها بلا حدود.
    نقاط ضعفه هي:
    صعوبة تداوله، وذلك لصعوبة تقدير سعره بسبب الوزن والقيراط.
    تحويل الذهب إلى ورق تواليت لا قيمة له، وتداوله في البورصة، وطباعته من لا شيء.

  5. احتمال تصادم النجوم النيوترونية هو صفر بسبب صغر حجمها.
    إن الاحتمال أصغر بمليارات المرات من احتمال إصابة رصاصتين من بندقيتين تم إطلاقهما من القمر ومن المريخ ببعضهما البعض إذا تم إطلاق كل منهما بشكل عشوائي.
    إنه ليس شيئًا لا يحدث، ولكنه يحدث خلال حياة المجرة عددًا منفصلاً من المرات والمجرة كبيرة جدًا لدرجة أن فرص حدوثه فعليًا بالقرب منا صفر
    ومن المرجح أن يكون مصدر الذهب مختلفا

  6. سعر الذهب أمر نفسي ولا علاقة له بهذا الأمر العلمي أو ذاك.

    إذا قررت الأغلبية في يوم من الأيام أننا قد انتهينا من غسيل الدماغ بشأن هيبة الذهب فسوف ينهار سعر الذهب.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.