اكتشاف غير مسبوق في النيزك يتحدى النماذج الفيزيائية الفلكية

اكتشف العلماء جسيمًا نيزكيًا يحتوي على نسبة نظائر مغنيسيوم غير مسبوقة، مما يشير إلى أصله في مستعر أعظم يحترق الهيدروجين.

اكتشف البحث جسيمًا نادرًا من الغبار محصورًا في نيزك غريب قديم يتكون من نجم آخر غير شمسنا.

تم هذا الاكتشاف من قبل المؤلفة الرئيسية الدكتورة نيكول نيفيل وزملاؤها أثناء دراستها للدكتوراه في جامعة كيرتن، والذين يعملون حاليًا في معهد علوم القمر والكواكب بالتعاون مع ناسافي مركز جونسون للفضاء.

النيازك والحبوب ما قبل الشمس

تتكون النيازك في المقام الأول من مواد تشكلت في نظامنا الشمسي ويمكن أن تحتوي أيضًا على جزيئات صغيرة من النجوم التي ولدت قبل شمسنا بوقت طويل.

يتم اكتشاف الأدلة التي تشير إلى أن هذه الجسيمات، والتي تسمى حبيبات ما قبل الشمس، هي بقايا نجوم أخرى، من خلال تحليل الأنواع المختلفة من العناصر التي تحتوي عليها.

تقنيات تحليلية مبتكرة

استخدم الدكتور نيفيل تقنية تسمى ذرة التصوير المقطعي بالمسبار لتحليل الجسيمات وإعادة بناء الكيمياء على المستوى الذري، والوصول إلى المعلومات المخفية بالداخل.

وقال الدكتور نيفيل: “هذه الجسيمات تشبه كبسولات زمنية سماوية، توفر لمحة سريعة عن حياة نجمها الأم”.

“المواد التي تم إنشاؤها في نظامنا الشمسي لها نسب نظائر يمكن التنبؤ بها – أنواع مختلفة من العناصر بأعداد مختلفة من النيوترونات. يحتوي الجسيم الذي قمنا بتحليله على نسبة من نظائر المغنيسيوم تختلف عن أي شيء آخر في نظامنا الشمسي.

“كانت النتائج خارج هذا العالم حرفيًا. كانت نسبة نظائر المغنيسيوم الأكثر تطرفًا، من الدراسات السابقة لحبوب ما قبل الشمس، حوالي 1200. تبلغ قيمة الحبوب في دراستنا 3025، وهي أعلى قيمة تم اكتشافها على الإطلاق.

“لا يمكن تفسير هذه النسبة العالية من النظائر بشكل استثنائي إلا من خلال تكوين نوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا: مستعر أعظم يحرق الهيدروجين.”

اختراقات في الفيزياء الفلكية

وقال المؤلف المشارك الدكتور ديفيد ساكسي، من مركز جون دي ليتر في كيرتن، إن البحث يبتكر الطريقة التي نفهم بها الكون، ويدفع حدود التقنيات التحليلية والنماذج الفيزيائية الفلكية.

وقال الدكتور ساكسي: “لقد أعطانا المسبار الذري مستوى كاملاً من التفاصيل التي لم نتمكن من الوصول إليها في الدراسات السابقة”.

“إن المستعر الأعظم الذي يحترق الهيدروجين هو نوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا فقط، في نفس الوقت تقريبًا الذي كنا نقوم فيه بتحليل جسيم الغبار الصغير. ويوفر استخدام المسبار الذري في هذه الدراسة مستوى جديدا من التفاصيل يساعدنا على فهم كيفية تشكل هذه النجوم.

ربط النتائج المخبرية بالظواهر الكونية

وقال البروفيسور فيل بلاند، المؤلف المشارك من كلية كيرتن لعلوم الأرض والكواكب، إن الاكتشافات الجديدة من دراسة الجسيمات النادرة في النيازك تسمح لنا بفهم الأحداث الكونية خارج نظامنا الشمسي بشكل أفضل.

“إنه لأمر مدهش ببساطة أن تكون قادرًا على ربط القياسات الذرية في المختبر بنوع من النجوم تم اكتشافه مؤخرًا.”

البحث بعنوان “العنصر على المقياس الذري ودراسة النظائر ²⁵غبار نجمي غني بالمغنيسيوم من مستعر أعظم يحترق الهيدروجين » تم نشره في مجلة الفيزياء الفلكية.

المرجع: “العنصر على المقياس الذري ودراسة النظائر ²⁵“Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” من تأليف ND Nevill وPA Bland وDW Saxey وWDA Rickard وP. Guagliardo وNE Timms وLV Forman وL. Daly وSM Reddy، في 28 مارس 2024، مجلة الفيزياء الفلكية.
دوى: 10.3847/1538-4357/ad2996