تم اكتشاف السترونتيوم المتشكل حديثًا، وهو عنصر يستخدم في الألعاب النارية، في الفضاء لأول مرة على الإطلاق، وذلك بعد الملاحظات التي أجراها تلسكوب ESO
[ترجمة د.نحماني موشيه]
لأول مرة على الإطلاق، تم اكتشاف عنصر ثقيل حديث التكوين، وهو السترونتيوم، في الفضاء، بعد اندماج نجمين نيوترونيين. تم اكتشاف هذه النتيجة بفضل مقياس الطيف الموجود على تلسكوب VLT وتم نشرها للتو في مجلة Nature.
ويؤكد هذا الاكتشاف فرضية أن العناصر الثقيلة الموجودة في الكون تشكلت نتيجة اندماج النجوم النيوترونية، وهو اكتشاف يمثل القطعة المفقودة من الركام في مجال تكوين العناصر الكيميائية. في عام 2017، بعد اكتشاف موجات الجاذبية التي تمر عبر الأرض في مرصدي LIGO وVIRGO، قام ESO (المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي) بتحويل تلسكوباته في تشيلي نحو مصدر الاكتشاف: اندماج نجم نيوتروني يسمى GW170817. يعتقد علماء الفلك أنه إذا تم بالفعل إنشاء عناصر ثقيلة بعد اصطدام النجوم النيوترونية، فسيكون من الممكن اكتشاف بصمات هذه العناصر داخل الكيلونوفا، وهو انبعاث شعاع ضوئي ناتج عن الانفجار الناتج عن هذا الاندماج. وبالفعل، هذا بالضبط ما قام به الآن فريق من الباحثين الأوروبيين، باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها من التلسكوب الموجود في مرصد ESO.
بعد اندماج GW170817، بدأ أسطول التلسكوبات في هذا المرصد بمراقبة إشارات الانفجار عبر نطاق واسع من الأطوال الموجية. بشكل أساسي، قامت التلسكوبات بمراقبة سلسلة من الأطياف في نطاق الطول الموجي بين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء القريبة. وألمح التحليل الأولي لهذه الأطوال الموجية إلى وجود عناصر ثقيلة في الكيلونوفا، إلا أن علماء الفلك لم يتمكنوا من تحديد عناصر محددة، حتى الآن. "بفضل إعادة تحليل بيانات عام 2017 من حدث الاندماج، اكتشفنا الآن توقيع عنصر ثقيل محدد داخل هذه الكرة النارية، وهو عنصر السترونتيوم، مما يدل على أن اصطدام نجم نيوتروني تسبب في خلق هذا العنصر في الكون." يقول المؤلف الرئيسي للدراسة داراش واتسون من جامعة كوبنهاغن في الدنمارك. على الأرض، يتواجد السترونتيوم بشكل طبيعي في التربة ويوجد بتركيزات أعلى في العديد من المعادن. وتستخدم أملاحه لإنشاء ألعاب نارية حمراء زاهية.
لقد كان علماء الفلك على دراية جيدة بالعمليات الفيزيائية التي أدت إلى خلق العناصر الكيميائية منذ الخمسينيات. وعلى مدى العقود التالية، اكتشف الباحثون المواقع الكونية التي تشكل أصول كل نواة من نوى العناصر الثقيلة باستثناء واحدة. يقول الباحث الرئيسي: "هذه هي الخطوة الأخيرة في مسعى دام عقودًا يهدف إلى تحديد أصل العناصر". "نحن نعلم الآن أن العمليات التي أدت إلى خلق العناصر حدثت في الغالب في النجوم العادية، بعد انفجارات السوبرنوفا أو في الطبقات الخارجية للنجوم القديمة. ومع ذلك، حتى اليوم لم نكن نعرف الموقع الدقيق للعملية الخفية النهائية، والمعروفة باسم "التقاط النيوترونات السريعة"، وهي العملية التي تسببت في تكوين العناصر الأثقل في الجدول الدوري. الالتقاط السريع للنيوترونات هو عملية تقوم فيها النوى الذرية بالتقاط النيوترونات بسرعة عالية بما فيه الكفاية تسمح بتكوين عناصر ثقيلة جدًا. على الرغم من أن العديد من العناصر تتشكل في قلب النجوم، إلا أن تكوين عناصر أثقل من الحديد، مثل السترونتيوم، يتطلب بيئة أكثر سخونة ومليئة بكميات كبيرة من النيوترونات الحرة. يحدث الالتقاط السريع للنيوترونات فقط في البيئات القاسية حيث يتم قصف الذرات بكمية كبيرة من النيوترونات.
"هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من ربط المادة التي تم إنشاؤها للتو من خلال التقاط النيوترونات بشكل مباشر باندماج النجوم النيوترونية، وهو اكتشاف يؤكد حقيقة أن النجوم النيوترونية تتكون من نيوترونات بينما يربط العملية المثيرة للجدل باندماجات مثل هذه". "، يقول الباحث الرئيسي. بدأ الباحثون الآن فقط في فهم عمليات اندماج النجوم النيوترونية وكيلونوفا بشكل أفضل. ونظرًا للفهم المحدود لهذه الظاهرة الجديدة والتعقيدات الأخرى الواردة في البيانات التي قدمتها التلسكوبات عقب الانفجار، لم يتمكن علماء الفلك من تحديد عناصر محددة حتى الآن. "في الواقع، كنا نظن أننا ربما نراقب السترونتيوم بعد فترة وجيزة من الحدث. ومع ذلك، فإن إثبات أن هذا هو الحال بالفعل كان تحديًا كبيرًا. "نشأت هذه الصعوبة من معرفتنا غير الكاملة لطيف العناصر الأثقل في الجدول الدوري"، يوضح الباحث الرئيسي.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
معظم الأشياء التي تظهر على المواقع العلمية تبدو وكأنها خيال علمي لأنه في الوقت الحالي لا يمكن تفسيرها أو إثباتها. لا يستحق العودة إلى التاريخ وإثبات أن الأشياء التي كانت خيالًا علميًا قد ثبت صحتها. لكن من الجيد أن يكون هناك متشككون سيضطرون في النهاية إلى الاعتراف بأن كل شيء صحيح
ويبدو لي أن هذا خيال علمي مبني على فرضيات لم يثبت أحد في النهاية صحتها ولم يثبت أحد عكسها.