کشف راز ۶۰ساله تولید طلا از ادغام ستارگان نوترونی
به گزارش آنا، یک مقاله جدید توسط گلنیس فارر، فیزیک‌دان دانشگاه نیویورک، ابزاری نوآورانه برای درک رویدادهای بزرگ مخرب کیهان ارائه می‌دهد. ادغام دو ستاره نوترونی که منجر به تشکیل یک سیاهچاله می‌شود. این پژوهش، که در مجله Physical Review Letters منتشر شده است، نظریه‌ای قابل آزمون ارائه می‌دهد که پرتو‌های کیهانی بسیار پرانرژی (UHECR) را به جریان‌های مغناطیسی ناشی از ادغام ستاره‌های نوترونی مرتبط می‌کند. این نظریه نه تنها ویژگی‌های کلیدی این پدیده را توضیح می‌دهد، بلکه جهت‌گیری‌های جدیدی برای تحقیقات کیهان‌شناختی فراهم می‌کند.
پرتو‌های کیهانی بسیار پرانرژی (UHECR) چالش‌های ۶۰ ساله
پرتو‌های کیهانی بسیار پرانرژی (UHECR)، پر انرژی‌ترین ذرات شناخته‌شده در جهان هستند. انرژی این ذرات بیش از یک میلیون برابر انرژی تولید شده توسط شتاب‌دهنده‌های ذرات ساخت بشر است. با این حال، علیرغم کشف این پرتو‌ها حدود ۶۰ سال پیش، دانشمندان هنوز نتوانسته‌اند توضیحی کاملاً رضایت‌بخش برای منشأ آنها ارائه دهند که تمام داده‌های مشاهده‌شده را توجیه کند.
یک نظریه شکست‌بار
نظریه جدیدی که توسط گلنیس فارر از دانشگاه نیویورک پیشنهاد شده است، مدلی قابل آزمون و جذاب برای نحوه تولید UHECR ارائه می‌کند. فارر، که استاد کالج فیزیک و استاد جولیوس سیلور، رزالیند سیلور و انید سیلور وینسلو در دانشگاه نیویورک است، می‌گوید: «سرانجام ممکن است پس از شصت سال تلاش، منشأ اسرارآمیز ذرات با بالاترین انرژی در جهان شناسایی شده باشند. این بینش، ابزاری جدید برای درک بزرگ‌ترین رویدادهای مخرب کیهانی ارائه می‌کند. ادغام دو ستاره نوترونی برای تشکیل یک سیاهچاله، فرآیندی که مسئول تولید بسیاری از عناصر گران‌بها یا غیرمعمول است، از جمله طلا، پلاتین، اورانیوم، ید و زنون.»
مکانیسم پیشنهادی
به گزارش scitechdaily، طبق این نظریه، پرتو‌های کیهانی بسیار پرانرژی (UHECR) در جریان‌های مغناطیسی آشفته ناشی از ادغام ستاره‌های نوترونی دوتایی شتاب می‌گیرند. این جریان‌ها قبل از تشکیل نهایی سیاهچاله از باقیمانده ادغام خارج می‌شوند. این فرآیند به طور همزمان امواج گرانشی قدرتمندی تولید می‌کند که برخی از آنها قبلاً توسط دانشمندان در همکاری LIGO-Virgo شناسایی شده‌اند.
توضیح معما‌های طولانی‌مدت
این نظریه برای اولین بار دو ویژگی اسرارآمیز UHECR را توضیح می‌دهد. اول همبستگی تنگاتنگ بین انرژی یک UHECR و بار الکتریکی آن و دوم انرژی فوق‌العاده بالای تعداد معدودی از رویدادهای با بیشترین انرژی.
پیامد‌های قابل آزمون
از تحلیل فارر دو پیامد ناشی می‌شود که می‌توانند در تحقیقات آینده اعتبارسنجی تجربی داشته باشند. پرتو‌های کیهانی بسیار پرانرژی با بالاترین انرژی‌ها منشا خود را در عناصر نادر فرآیند- آر «rapid neutron capture process» دارند، مانند زنون و تلوریوم. این موضوع انگیزه‌ای برای جستجوی این عناصر در داده‌های UHECR فراهم می‌کند.
نوترینو‌های پرانرژی فوق‌العاده که از برخورد UHECR تولید می‌شوند، لزوماً همراه با امواج گرانشی ناشی از ادغام ستاره‌های نوترونی والد هستند.
این پژوهش نه تنها به حل یکی از قدیمی‌ترین معما‌های کیهانی کمک می‌کند، بلکه زمینه‌های جدیدی را برای تحقیقات آینده در حوزه‌های فیزیک ذرات، اخترفیزیک و کیهان‌شناسی باز می‌کند.
انتهای پیام/
