آیا انفجار یک ستاره کم‌جرم آغازگر پیدایش منظومه خورشیدی بوده؟

آیا انفجار یک ستاره کم‌جرم آغازگر پیدایش منظومه خورشیدی بوده؟

یک گروه پژوهشی به رهبری یونگ-ژون کیان، استاد دانشکده‌ی فیزیک و اخترشناسی دانشگاه مینه‌سوتا، به کمک شبیه‌سازی‌های تازه و همچنین شواهدی که در شهاب‌سنگ‌ها یافته شده نشان داده‌اند که یک ابرنواختر کم‌جرم آغازگر پیدایش سامانه‌ی خورشیدی بوده.

ابر زاینده‌ی سامانه‌ی خورشیدی احتمالا همانند برخی مناطق در این مجموعه‌ی بسیار بزرگ گاز و غبار که ۴۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی ماکیان دیده می‌شود بوده. 
این عکس را تلسکوپ اسپیتزر ناسا گرفته. حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، ابری از گاز و غبار که سرانجام سامانه‌ی خورشیدی ما را آفرید، ضربه‌ای خورد و رُمبش خود را آغاز کرد تا پیش‌خورشید (پیش‌ستاره‌ی خورشید) را با قرص پیرامونش که قرار بود سیاره‌ها را بسازد پدید آورَد. یک ابرنواختر -ستاره‌ای که در پایان چرخه‌ی زندگیش منفجر شده- می‌توانست به اندازه‌ی کافی انرژی داشته باشد که این ابر گازی را بفشارد، ولی هیچ شواهد قانع‌کننده‌ای برای پشتیبانی از این نظریه وجود نداشت. 
افزون بر آن، سرشت چنین ابرنواختری هم تاکنون ناشناخته مانده بود. کیان و همکارانش بر آن شدند تا هسته‌های کوتاه-عمری که در آغاز سامانه‌ی خورشیدی وجود داشتند را بررسی کنند. این هسته‌ها به دلیل کوتاهی عمرشان، تنها می‌توانستند از یک ابرنواختر به جا مانده باشند. دانشمندان از روی وجود فرآورده‌های واپاشیِ این هسته‌ها در شهاب‌سنگ‌ها توانسته‌ بودند به فراوان بودنشان در آغاز زندگی سامانه‌ی خورشیدی پی ببرند [فرآورده‌ی واپاشی=محصول واپاشی].
 شهاب‌سنگ‌ها نقش پس‌مانده‌های آواری پیدایش سامانه‌ی خورشیدی را دارند، مانند نخاله‌هایی که از ساخت و ساز یک خانه به جا می‌مانند. این اجرام به ما می‌گویند که سامانه‌ی خورشیدی از چه درست شده و به ویژه، چه هسته‌های کوتاه‌عمری در آن ابرنواختر پدید آمده بوده. کیان می‌گوید: «این از جمله‌ی شواهد پزشکی قانونی است که برای توضیح چگونگی پیدایش سامانه‌ی خورشیدی به آنها نیاز داریم. این [فرآورده‌ها] نشانگر آنند که آغازگر روند شکل‌گیری سامانه‌ی خورشیدی یک ابرنواختر کم‌جرم بوده.» کیان کارشناس تشکیل هسته‌ها در ابرنواخترهاست. پژوهش پیشین او درباره‌ی سازوکارهای گوناگونی بود که به پیدایش هسته‌ها در ابرنواخترها با جرم‌های متفاوت می‌انجامد. کیان و نویسنده‌ی اصلی پژوهش، پروجوال بنرجی پی بردند که تلاش‌های گذشته برای بررسی پیدایش سامانه‌ی خورشیدی بر یک ابرنواخترِ آغازگرِ پرجرم تمرکز داشته‌اند. [ولی] اثر انگشت هسته‌ای که از چنین ابرنواختری به جا می‌ماند در شهاب‌سنگ‌های دیده شده وجود نداشته. 
کیان و همکارانش بر آن شدند تا بررسی کنند که آیا یک ابرنواختر کم‌جرم، در حدود ۱۲ برابر خورشید می‌توانسته چیزهای دیده شده در شهاب‌سنگ‌ها را توضیح دهد یا نه. آنها بررسی خود را با آزمون بریلیم-۱۰ آغاز کردند، یک هسته‌ی کوتاه-عمر که ۴ پروتون (پس چهارمین عنصر در جدول تناوبی است) و ۶ نوترون دارد و جرم اتمی‌اش ۱۰ است. این عنصر در شهاب‌سنگ‌های بسیار گوناگونی یافته شده. در واقع وجود همزمان بریلیم-۱۰ در همه جا به خودی خود یک راز بود. بسیاری از پژوهشگران بر این گمان بودند که وجود بریلیم-۱۰ در شهاب‌سنگ‌ها به دلیل فرآیند "تریشش" توسط پرتوهای کیهانی بوده است. 
تریشش یا اسپالاسیون فرآیندیست که در آن، ذرات پرانرژی پروتون‌ها یا نوترون های یک هسته را از آن جدا می‌کنند تا هسته‌های تازه‌ای بسازند. کیان می‌گوید این انگاشت بر پایه‌ی داده‌هایی نامطمئن است و فرض را بر این گذاشته که بریلیم-۱۰ نمی‌تواند در ابرنواخترها پدید بیاید. کیان و همکارانش با بهره از مدل‌های تازه‌ی ابرنواخترها نشان داده‌اند که بریلیم-۱۰ می‌تواند از اسپالاسیون نوترینو در ابرنواخترها، هم کم‌جرم و هم پرجرم پدید بیاید. ولی تنها یک ابرنواختر کم‌جرم به عنوان آغازگر پیدایش سامانه‌ی خورشیدی با مستندات کلی شهاب‌سنگ‌ها همخوانی دارد. 
کیان می‌گوید: «یافته‌های ما مسیر پژوهشمان را به کلی تغییر داد. این مدل ابرنواختر کم‌جرم افزون بر این که فراوانی بریلیم-۱۰ را توضیح می‌دهد، هسته‌ی کوتاه-عمر کلسیم-۴۲، پالادیم-۱۰۷، و چند عنصر دیگر که در شهاب‌سنگ‌ها یافته شده را هم توضیح می‌دهد. چیزهایی که این مدل نمی‌تواند توضیح دهد را باید به چشمه‌های دیگری نسبت داد که نیاز به بررسی بیشتر دارند.» به گفته‌ی کیان، گروهش می‌خواهند رازهای باقی مانده درباره‌ی هسته‌های کوتاه-عمری که در شهاب‌سنگ‌ها یافته شده را بررسی کنند.
 ولی نخستین گام، تقویت نظریه‌شان با جستجوی لیتیم-۷ و بور-۱۱ است که به همراه بریلیم-۱۰ در پی اسپالاسیون نوترینو در ابرنواخترها پدید می‌آیند. کیان می‌گوید گروهش شاید این جستجو را در پژوهش بعدی انجام دهند و به پژوهشگرانی که شهاب‌سنگ‌ها را بررسی می‌کنند انگیزه‌ بدهند تا با سنجش‌های دقیق، پیوندهای میان این سه هسته را پیدا کنند.
منبع : http://www.1star7sky.com


مشخصات
نام و نام خانوادگی
ایمیل یا شماره تماس
کد امنیتی


Top