[ad_1]

محققان دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) دریافته اند که یکی از مهمترین واکنشها در جهان می تواند باعث افزایش عظیم و غیرمنتظره ستاره های در حال انفجار معروف به ابرنواختر شود.

این کشف همچنین ایده هایی را در مورد چگونگی ساخت برخی از عناصر سنگین زمین به چالش می کشد. به طور خاص ، این نظریه را لغو می کند که توضیح می دهد مقدار غیرمعمول زیاد این سیاره از اشکال خاص یا ایزوتوپ عناصر روتنیوم و مولیبدن است.

لوک رابرتز ، استادیار موسسه پرتوهای ایزوتوپ نادر ، FRIB و گروه فیزیک و نجوم در MSU ، گفت: “جای تعجب است.” رابرتز کد رایانه ای را که تیم برای مدل سازی محیط در ابرنواختر استفاده می کند ، پیاده سازی کرد. “ما مطمئناً وقت زیادی را صرف اطمینان از صحت نتایج کردیم.”

نتایج در تاریخ 2 دسامبر در مجله به صورت آنلاین منتشر شد طبیعت، نشان می دهد که درونی ترین مناطق ابرنواخترها می توانند اتمهای کربن را بیش از 10 برابر سریعتر از آنچه تصور می شد حفر کنند. این نسل کربن از طریق واکنشی شناخته می شود که به فرآیند آلفای سه گانه معروف است.

هندریک شاتز ، یکی از همکاران رابرتز ، گفت: “واکنش آلفای سه گانه از بسیاری جهات مهمترین واکنش است. این وجود ما را تعیین می کند.” شاتز استاد برجسته ای در بخش فیزیک و نجوم و در مرکز تابش ایزوتوپ نادر و مدیر انستیتوی مشترک اخترفیزیک هسته ای – مرکز تکامل عناصر یا JINA-CEE است.

تقریباً تمام اتم های تشکیل دهنده زمین و همه چیز روی آن ، از جمله انسان ها ، در ستاره ها جعل شده اند. طرفداران نویسنده و دانشمند فقید کارل ساگان ممکن است جمله معروف وی “همه ما از چیزهای ستاره ای ساخته شده ایم” را به خاطر بسپارند. شاید هیچ چیز ستاره ای مهمتر از کربن تشکیل شده در فضا از طریق فرآیند آلفای سه گانه برای زندگی نباشد.

این فرآیند با ذرات آلفا ، که هسته اتم های هلیوم یا هسته ها هستند ، آغاز می شود. هر ذره آلفا از دو پروتون و دو نوترون تشکیل شده است.

در روند آلفای سه گانه ، ستاره ها سه ذره آلفا را با هم ادغام می کنند و ذره ای جدید با شش پروتون و شش نوترون ایجاد می کنند. این رایج ترین شکل کربن در جهان است. ایزوتوپهای دیگری نیز وجود دارد که از سایر فرآیندهای هسته ای بدست آمده اند ، اما آنها کمی بیش از 1٪ از اتمهای کربن زمین را تشکیل می دهند.

رابرتز گفت ، هنوز هم ادغام سه ذره آلفا با هم یک فرآیند ناکارآمد است ، مگر اینکه چیزی برای کمک به او باشد. تیم اسپارتان کشف کرده اند که درونی ترین مناطق ابرنواختر ممکن است یاورانی برای حمل داشته باشند: پروتونهای اضافی. به این ترتیب ، یک ابرنواختر غنی از پروتون می تواند پاسخ آلفای سه گانه را تسریع کند.

رابرتز گفت ، اما تسریع در پاسخ آلفای سه گانه همچنین توانایی ابرنواختر را در ساخت عناصر سنگین تر در جدول تناوبی متوقف می کند. این مهم است زیرا دانشمندان مدتها معتقد بودند که ابرنواخترهای غنی از پروتون فراوانی شگفت آور زمین را در ایجاد برخی از ایزوتوپهای روتنیم و مولیبدن ایجاد می کنند که حاوی تقریباً 100 پروتون و نوترون هستند.

رابرتز گفت: “شما این ایزوتوپ ها را در جای دیگر نمی سازید.”

اما بر اساس مطالعه جدید ، احتمالاً آنها را به ابرنواخترهای غنی از پروتون تبدیل نمی کنید.

شاتز در مورد این ایزوتوپ ها گفت: “آنچه به نظر من جالب است این است كه حالا شما باید برای توضیح وجود آنها راهی دیگر بیابید. آنها مجبور نیستند با این فراوانی در اینجا باشند.” “یافتن گزینه های جایگزین آسان نیست.”

سام آستین ، استاد مهمان MSU و مدیر سابق آزمایشگاه ملی ابررسانای سیکلوترون ، پیشگام FRIB ، گفت: “به نوعی این ناخوشایند است.” “ما فکر می کردیم که آن را می دانیم ، اما به اندازه کافی آن را نمی دانستیم.”

محققان افزودند ، ایده های دیگری نیز وجود دارد ، اما هیچ یک از نظر دانشمندان هسته ای کاملاً راضی کننده نیست. بعلاوه ، هیچ نظریه موجودی هنوز شامل این کشف جدید نیست.

شاتز گفت: “هر اتفاقی که بعد بیفتد ، باید تأثیرات یک پاسخ آلفا سه گانه را تسریع کنید. این یک معمای جالب است.”

اگرچه تیم هیچ راه حل فوری برای این معما ندارند ، محققان گفتند که این آزمایشات آینده را در FRIB ، MSU که اخیراً به عنوان تأسیسات انرژی وزارت انرژی ایالات متحده (DOE-SC) تعیین شده است ، تحت تأثیر قرار می دهد.

علاوه بر این ، MSU زمینه مناسب برای ظهور نظریه های جدید را فراهم می کند. این محل برگزاری برنامه کارشناسی ارشد با بالاترین رتبه در آموزش نسل بعدی فیزیکدانان هسته ای است. این همچنین یک موسسه مهم JINA است ، که همکاری در زمینه فیزیک هسته ای و اخترفیزیک ، مانند موسسه ای که شامل شیلون جین است ، را ارتقا می دهد. جین در این پروژه به عنوان یک اسناد پست MSU کار کرد و از آن زمان به آکادمی علوم چین پیوست.

بنابراین ، اگرچه آستین ابراز ناامیدی کرد که این نتیجه با تصورات قدیمی ایجاد عناصر در تضاد است ، اما او همچنین می دانست که این یک علم جدید و درک بهتر جهان را پرورش می دهد.

وی گفت: “پیشرفت زمانی حاصل می شود که تناقضی وجود داشته باشد.”

شاتز گفت: “ما عاشق پیشرفت هستیم.” حتی اگر نظریه مورد علاقه ما را از بین ببرد. “

[ad_2]

منبع: packge-news.ir