ثبت سریع نوترون: ستاره‌شناسان ستاره «استاندارد طلایی» را در کهکشان راه شیری کشف کردند

شکل ۱. ستاره‌شناسان ستاره‌ای به نام ۲۲۲۹۲۵ HD را کشف کرده‌اند که دارای وسیع‌ترین طیف عناصری است که تاکنون در ستاره‌ای فراتر از خورشید ما مشاهده شده‌است. آن‌ها ۶۵ عنصر را در ستاره شناسایی کرده‌اند، از جمله ۴۲ عنصر از پایین جدول تناوبی. منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۱۶ می، ۲۰۲۲لینک منبع: Rapid Neutron Capture: Astronomers Discover “Gold Standard” Star in Milky Wayگروهی از ستاره‌شناسان به رهبری ایان رودرر از دانشگاه میشیگان و اریکا هلمبک از دانشگاه Carnegie، گسترده‌ترین عناصر مشاهده‌شده در ستاره‌ای فراتر از خورشید ما را شناسایی کرده‌اند. یافته‌های آن‌ها در مجموعه ضمیمه مجله Astrophysical منتشر خواهد شد.محققان ۶۵ عنصر را در این ستاره شناسایی کرده‌اند که ۲۲۲۹۲۵ HD نامیده می‌شود. از این تعداد ۴۲ عدد از پایین جدول تناوبی هستند. شناسایی آن‌ها به ستاره‌شناسان کمک خواهد کرد تا فرآیند سریع جذب نوترون را بهتر درک کنند -یکی از روش‌های اصلی که با آن عناصر سنگین جهان ایجاد شده‌اند.تا جایی که من می‌دانم، این یک رکورد برای هر شی فراتر از منظومه‌شمسی ما است. و چیزی که این ستاره را بسیار منحصربه‌فرد می‌کند این است که نسبت بسیار بالایی از عناصر لیست شده در دو سوم پایینی جدول تناوبی دارد. ما حتی طلا را هم کشف کردیم. «این عناصر توسط فرآیند سریع جذب نوترون ساخته شده‌اند. این واقعا چیزی است که ما سعی داریم مطالعه کنیم: فیزیک در درک چگونگی، مکان و زمان ساخته شدن آن عناصر.»بسیاری از عناصر با ترکیب هسته‌ای شکل می‌گیرند که در آن دو هسته اتمی با هم ترکیب می‌شوند و انرژی آزاد می‌کنند و یک اتم سنگین‌تر و متفاوت را ایجاد می‌کنند. اما عناصر سنگین‌تر از روی توسط فرآیندی به نام جذب نوترون ساخته می‌شوند، که در طی آن یک عنصر موجود نوترون‌های اضافی به دست می‌آورد و سپس به پروتون‌ها تجزیه می‌شود، و آرایش اتم را به یک عنصر جدید تبدیل می‌کند.نوترون‌ها را می‌توان به آرامی، در طول دوره‌های طولانی در داخل ستاره، یا در عرض چند ثانیه، زمانی که یک رویداد فاجعه‌بار باعث انفجار نوترون‌ها برای بمباران یک منطقه می‌شود، ثبت کرد. انواع مختلف عناصر توسط هر روش ایجاد می‌شوند. اما این دومین موردی است که برای این تحقیق جالب توجه است.هولمبک گفت: «ستاره‌شناسان سال‌ها در مورد این که چه پدیده‌هایی می‌توانند باعث چنین بمبارانی شوند بحث کردند و در سال ۲۰۱۷ تایید شد که عناصر سنگین را می‌توان با برخورد دو ستاره نوترونی ایجاد کرد -کشفی که ستاره‌شناسان Carnegie نقش مهمی در آن بازی می‌کنند.» «برخی از انواع خاصی از ابرنواخترها احتمالاً می توانند این عناصر سنگین را نیز تولید کنند، اما این امر باید به صورت مشاهده‌ای تایید شود.»هولمبک روی یک مقاله پیگیری کار می‌کند تا مشخص کند که آیا فراوانی شیمیایی مشاهده‌شده در ۲۲۲۹۲۵ HD توسط ادغام ستاره نوترونی یا ابرنواختر تشکیل شده‌است.«عناصر اضافی شناسایی‌شده در این مطالعه اساس جدیدی را فراهم می‌کنند که می‌توان آن را با شبیه‌سازی‌ها مقایسه کرد، که می‌توانیم از آن برای آشکار کردن داستان مبدا عناصر سنگین مشاهده‌شده در امضای شیمیایی منحصر به فرد ۲۲۲۹۲۵ HD استفاده کنیم.»موادی که این تیم در HD ۲۲۲۹۲۵ شناسایی کرد، خیلی زود در دوران جوانی جهان ساخته شد. آن را بیرون انداخته و به فضا پرتاب کردند، جایی که بعدا به شکل ستاره‌ای که آن‌ها مشغول مطالعه بودند در آمد. این بدان معنی است که HD ۲۲۲۹۲۵ می‌تواند به‌عنوان نماینده‌ای برای ادغام ستاره نوترونی یا ابرنواختر به کار رود.ستاره‌شناسان از ابزاری در تلسکوپ فضایی هابل استفاده کردند که می‌تواند طیف فرابنفش را جمع‌آوری کند. این امر کلیدی بود تا اخترشناسان بتوانند نور را در قسمت فرابنفش طیف نور جمع‌آوری کنند - نور ضعیفی که از ستاره‌ای خنک مانند ۲۲۲۹۲۵ HD می‌آید. ستاره‌شناسان همچنین از یکی از تلسکوپ‌های ماژلان در رصدخانه لاس کامپاناس Carnegie در شیلی برای جمع‌آوری نور از ۲۲۲۹۲۵ HD در بخش نوری طیف نور استفاده کردند.این طیف «اثر انگشت شیمیایی» عناصر درون ستاره‌ها را رمزگذاری می‌کند و خواندن این طیف به ستاره‌شناسان این امکان را می‌دهد که نه‌تنها عناصر موجود در ستاره را شناسایی کنند، بلکه مقدار عنصر موجود در ستاره را نیز شناسایی کنند.آنا فربل از MIT، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «ما اکنون خروجی دقیق عنصر به عنصر برخی از رویدادهای فرآیند r را که در اوایل جهان رخ داده است، می دانیم.» «هر مدلی که تلاش می‌کند بفهمد با فرآیند r چه می‌گذرد باید قادر به تولید مجدد آن باشد.»بسیاری از نویسندگان مطالعه بخشی از گروهی به نام R-Process Alliance هستند، گروهی از اخترفیزیک‌‌دانان که به حل سوالات بزرگ فرآیند r اختصاص یافته‌اند. این پروژه یکی از اهداف کلیدی تیم را مشخص می‌کند: شناسایی این که کدام عناصر، و در چه مقادیری، در فرآیند r در سطحی بی‌سابقه از جزئیات تولید شده‌اند.این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات نجوم ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.