کشف انقلابی دانشمندان درباره منشأ طلا: مگنتارها، کارخانه‌های جدید تولید عناصر گرانبها!

یافته‌های جدید اخترفیزیکدانان ممکن است معمای دیرینه منشأ طلا در جهان را حل کند.

کد خبر: ۳۳۰۳۱۷

تاریخ : ۱۳ ارديبهشت ۱۴۰۴ - ۱۹:۳۸

نوشته

شهرآرانیوز؛ برای دهه‌ها، دانشمندان در تلاش بودند تا منشأ عناصر سنگین مانند طلا، پلاتین و اورانیوم در کیهان را توضیح دهند. در حالی که عناصر سبک‌تر مانند هیدروژن و هلیوم در مهبانگ و عناصری مانند آهن در انفجار ابرنواختر‌ها تشکیل شده‌اند، منشأ عناصر سنگین‌تر همواره معمایی حل‌نشده باقی مانده بود.

تا پیش از این، برخورد ستاره‌های نوترونی (پدیده کیلونوا) به عنوان منبع اصلی این عناصر شناخته می‌شد. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد که مگنتار‌ها - ستاره‌های نوترونی با میدان مغناطیسی فوق العاده قوی - ممکن است نقش کلیدی دیگری در این فرآیند داشته باشند.

مگنتارها: غول‌های مغناطیسی کیهان

مگنتار‌ها نوعی ستاره نوترونی هستند که چگالی آن‌ها به حدی است که یک قاشق چای‌خوری از ماده آن‌ها میلیارد‌ها تُن وزن دارد. میدان مغناطیسی آن‌ها هزاران برابر قوی‌تر از قوی‌ترین میدان‌های مغناطیسی تولیدشده در آزمایشگاه‌های زمینی است. این اجرام می‌توانند انفجار‌های عظیم انرژی از خود ساطع کنند که در کهکشان‌های دیگر نیز قابل رصد هستند.

کشف شگفت‌انگیز در داده‌های قدیمی

تیم تحقیقاتی به رهبری انیرود پاتل از دانشگاه کلمبیا، با بررسی داده‌های تلسکوپ فضایی INTEGRAL متعلق به ۲۰ سال پیش، به نشانه‌های جالبی دست یافتند: یک فوران عظیم مگنتار در سال ۲۰۰۴ الگویی از پرتو‌های گاما نشان داد که با مدل‌های نظری تولید عناصر سنگین مطابقت دارد. این یافته نشان می‌دهد فوران‌های مگنتار‌ها ممکن است مواد لازم برای تشکیل طلا را به فضا پرتاب کنند.

براساس محاسبات، این فرآیند می‌تواند باعث ایجاد حدود ۱۰٪ از عناصر سنگین کهکشان راه شیری باشد.

{$sepehr_key_121854}

نظریه جدید: چگونه مگنتار‌ها طلا می‌سازند؟

فرآیند پیشنهادی شامل مراحل زیر است:  زلزله‌های ستار‌ه‌ای (Starquakes) در پوسته مگنتار باعث آزاد شدن انرژی عظیم می‌شود. این انفجار‌ها مواد داغ و چگال را به فضا پرتاب می‌کنند. در این مواد پرتاب‌شده، شرایطی مشابه برخورد ستاره‌های نوترونی ایجاد می‌شود. در این محیط، فرآیند جذب سریع نوترون‌ها می‌تواند اتم‌های سنگین مانند طلا را تشکیل دهد.

واکنش جامعه علمی

در حالی که این یافته هیجان‌انگیز است، برخی دانشمندان مانند دکتر النورا ترویا از دانشگاه رم محتاطانه‌تر به موضوع نگاه می‌کنند: «شواهد فعلی به اندازه مشاهدات برخورد ستاره‌های نوترونی در ۲۰۱۷ قوی نیست. مگنتار‌ها ممکن است به جای طلا، عناصر سبک‌تر مانند نقره تولید کنند. هنوز به تحقیقات بیشتری برای تأیید این نظریه نیاز است.

مأموریت‌های فضایی آینده می‌توانند به حل این معما کمک کنند. تلسکوپ فضایی COSI ناسا (پرتاب در ۲۰۲۷) به طور خاص برای مطالعه مگنتار‌ها طراحی شده است. رصدخانه‌های امواج گرانشی جدید می‌توانند ارتباط بین فوران‌های مگنتار و تشکیل عناصر سنگین را بررسی کنند. تلسکوپ‌های نسل جدید مانند جیمز وب می‌توانند ترکیب شیمیایی مواد پرتاب‌شده از مگنتار‌ها را تحلیل کنند.

پیامد‌های گسترده‌تر این کشف

این تحقیق نه تنها درباره منشأ طلا، بلکه درباره درک ما از تکامل کیهان نیز اهمیت دارد. اگر این نظریه تأیید شود، نشان می‌دهد جهان اولیه راه‌های بیشتری برای تولید عناصر سنگین داشته است. همچنین این کشف میتواند توضیح دهد که چرا مقدار طلا در جهان بیشتر از میزانی است که فقط از برخورد ستاره‌های نوترونی انتظار می‌رود.

دکتر پاتل در پایان می‌گوید: «فکر کردن به این که ممکن است حلقه ازدواج شما روزی در انفجار یک مگنتار متولد شده باشد، واقعاً شگفت‌انگیز است. این تحقیق نشان می‌دهد که هر قطعه طلایی در زمین ممکن است داستان خارق‌العاد‌ه‌ای از تولد در شرایط خشن کیهانی داشته باشد.»

این مطالعه در شماره اخیر The Astrophysical Journal Letters منتشر شده و می‌تواند فصل جدیدی در درک ما از منشأ عناصر در جهان باشد.