اشترك في النشرة الإخبارية العلمية لشبكة CNN The Miracle Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.
وشهد تلسكوب جيمس ويب الفضائي والمراصد الأخرى انفجارا هائلا في الفضاء أدى إلى نشوء عناصر كيميائية نادرة، بعضها ضروري للحياة.
كان الانفجار، الذي تم رصده في 7 مارس، ثاني ألمع انفجار لأشعة جاما شهدته التلسكوبات على الإطلاق خلال أكثر من 50 عامًا من المراقبة، وأكثر سطوعًا بمليون مرة من مجرة درب التبانة بأكملها مجتمعة. إن انفجارات أشعة جاما هي انبعاثات قصيرة من أكثر أشكال الضوء نشاطًا.
من المحتمل أن يكون هذا الانفجار المحدد، المسمى GRB 230307A، قد نشأ عندما اندمج نجمان نيوترونيان – بقايا النجوم الكثيفة بشكل لا يصدق بعد انفجار سوبر نوفا – في مجرة على بعد حوالي مليار سنة ضوئية. بالإضافة إلى إطلاق أشعة جاما، أدى الاندماج إلى إنشاء كيلونوفاانفجار نادر يحدث عندما يندمج نجم نيوتروني مع نجم نيوتروني آخر أو ثقب أسود، وفقا لدراسة نشرت الأربعاء في المجلة طبيعة.
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة أندرو ليفان، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة رادبود: “لا يوجد سوى عدد قليل من الكيلونوفا المعروفة، وهذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من النظر إلى آثار الكيلونوفا باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي”. في هولندا. كان ليفان أيضًا جزءًا من الفريق الذي اكتشف الكيلونوفا لأول مرة في عام 2013.
بالإضافة إلى ويب، قام تلسكوب فيرمي لأشعة جاما الفضائي التابع لناسا ومرصد نيل جيرلز سويفت والقمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية برصد الانفجار وتبعه حتى اندماج النجم النيوتروني. تم استخدام الويب أيضًا للكشف عن التوقيع الكيميائي للتيلوريوم بعد الانفجار.
ويستخدم التيلوريوم، وهو معدن نادر، لتلوين الزجاج والسيراميك، وله دور في عملية إنتاج الأقراص المضغوطة وأقراص الفيديو الرقمية القابلة لإعادة الكتابة، وفقا للجمعية الملكية للكيمياء. ويتوقع علماء الفلك أن عناصر أخرى قريبة من التيلوريوم في الجدول الدوري، بما في ذلك اليود، وهو أمر ضروري لكثير من الحياة على الأرض، من المحتمل أن تكون موجودة في المادة التي تطلق الكيلونوفا.
وقال ليفان: “بعد ما يزيد قليلاً عن 150 عامًا منذ أن كتب ديمتري مندليف الجدول الدوري للعناصر، أصبحنا الآن أخيرًا في وضع يسمح لنا ببدء سد تلك الفجوات الأخيرة في فهم مكان صنع كل شيء، وذلك بفضل الويب”.
تتبع الانفجارات النجمية
ويعتقد علماء الفلك منذ فترة طويلة أن اندماج النجوم النيوترونية عبارة عن مصانع سماوية تنتج عناصر نادرة أثقل من الحديد. ولكن كان من الصعب تعقب الأدلة.
السيلونز هي أحداث نادرة، مما يجعل من الصعب مراقبتها. لكن علماء الفلك يبحثون عن دفقات قصيرة من أشعة جاما، تدوم حوالي ثانيتين على الأكثر، كناتج ثانوي منبه لأحداث نادرة.
والأمر غير المعتاد في هذا الانفجار هو أنه استمر لمدة 200 ثانية، مما يجعله انفجارًا طويلًا لأشعة جاما. عادة ما ترتبط هذه الانفجارات الممتدة بالمستعرات الأعظم، والتي تحدث عندما تنفجر النجوم الضخمة.
“هذا الانفجار يقع بعيدًا في الفئة الطويلة. انها ليست قريبة من الحدود. وقال إريك بيرنز، المؤلف المشارك في الدراسة، والأستاذ المساعد في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ولاية لويزيانا، في بيان: “لكن يبدو أنها قادمة من نجم نيوتروني مندمج”.
تم اكتشاف انفجار أشعة غاما في البداية بواسطة فيرمي، واستخدم علماء الفلك مراصد أرضية وفضائية لرصد التغيرات في السطوع بعد الانفجار في أشعة غاما، والأشعة السينية، والمرئية، والأشعة تحت الحمراء، وموجات الضوء الراديوية. تشير التغيرات السريعة في الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء إلى أنه كان كيلونوفا.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة أوم شاران سلفيا، الباحث في مرصد بريرا الفلكي التابع للمعهد الوطني للفيزياء الفلكية في إيطاليا، في بيان: “هذا النوع من الانفجارات سريع للغاية، والمواد الموجودة في الانفجار تتوسع بسرعة أيضًا”. “مع توسع السحابة بأكملها، تبرد المادة بسرعة وتصبح ذروة ضوءها مرئية في الأشعة تحت الحمراء وتصبح أكثر احمرارًا على مدى فترات زمنية تتراوح من أيام إلى أسابيع.”
كما استخدم الفريق الويب لتتبع رحلة النجوم النيوترونية قبل أن تنفجر.
لقد كانا ذات يوم نجمين ضخمين في نظام ثنائي موجود في مجرة حلزونية. وانفجر أحدهم على شكل مستعر أعظم، تاركًا وراءه نجمًا نيوترونيًا، ثم حدث نفس الشيء لنجم آخر. طردت هذه الأحداث المتفجرة النجوم من مجرتها وبقيا كزوجين، يسافران مسافة 120 ألف سنة ضوئية قبل أن يندمجا عدة مئات الملايين من السنين بعد طردهما من موطنهما.
العثور على العناصر الكونية
لعقود من الزمن، حاول علماء الفلك تحديد كيفية تشكل العناصر الكيميائية في الكون.
اكتشاف المزيد من الكيلوجرامات في المستقبل باستخدام التلسكوبات الحساسة مثل ويب و نانسي جريس تلسكوب روما الفضائيومن المقرر إطلاقه في عام 2027، ويمكن أن يوفر نظرة ثاقبة حول العناصر الثقيلة التي يتم إنشاؤها وإطلاقها في انفجارات نادرة.
ويريد الباحثون أيضًا العثور على المزيد من عمليات الاندماج التي تنتج رشقات أطول من أشعة جاما لتحديد ما الذي يسببها وما إذا كان هناك أي اتصال…