اقترح العلماء توضيحا جديدا لكيفية تكوين العناصر الكيميائية الثقيلة في الكون.

وتشير Monthly Notices of the Royal Astronomical Society، إلى أن أخف العناصر الكيميائية (الهيدروجين والهيليوم) ظهرت في الكون بعد مضي عشرات الدقائق على الانفجار العظيم. كما ظهرت كميات ضئيلة من الليثيوم والبريليوم والبورون. أما العناصر الكيميائية الثقيلة، فيعتقد أنها تكونت في المراجل الحرارية النووية للنجوم الأولية.

ولكن هناك عمليات كونية أخرى مسؤولة عن ظهور العناصر الكيميائية الأثقل (الحديد والنيكل وغيرها)، مثل انفجارات النجوم وتصادم النجوم النيوترونية.

وقبل فترة، اقترح علماء من ألمانيا وبلجيكا واليابان، آلية جديدة لتوضيح ظهور العناصر الكيميائية الأثقل مثل الذهب واليورانيوم بالقرب من الثقوب السوداء.

وقد استعرض الباحثون باستخدام النمذجة الكمبيوترية، أن تركيب العناصر الثقيلة أمر نموذجي لبعض الثقوب السوداء، التي تدور حولها المواد التي تسمى أقراص التراكم، التي هي كثيفة وساخنة. وتنشأ هذه المنظومة (ثقب أسود + قرص تراكمي قريب منه) نتيجة اندماج نجمين نيوترونيين ضخمين، وكذلك بعد الانهيار والانفجار اللاحق لنجم دوار.

ولكن في الحقيقة لم يدرس بصورة كاملة تركيب الأقراص التراكمية. لذلك يهتم علماء الفلك بصورة خاصة بكيفية ظهور فائض من النيوترونات عند نشوء هذه المنظومة. لأن وجود فائض من النيوترونات هو شرط أساسي لتكون العناصر الكيميائية الثقيلة. وتلعب جسيمات غريبة ليست لها شحنة "نيوترينو"، دورا رئيسيا في هذه العملية لأنها توفر التحولات بين البروتونات والنيترونات.

ويقول الدكتور أوليفر جاست، "اكتشفنا خلال دراستنا، أنه في ظروف محددة، تنشأ في الأقراص التراكمية كمية هائلة من النيوترونات. وأن العامل الحاسم في العملية هو كتلة القرص الكلية.

وقد أظهرت النمذجة الكمبيوترية، أن الكتلة المثالية للقرص التراكمي اللازمة لإنتاج كمية كبيرة من العناصر الكيميائية الثقيلة يجب أن تعادل 0.01 - 0.1 من كتلة الشمس.

ولكي يتمكن الباحثون من إثبات صحة فرضيتهم، سيقومون بجمع البيانات الفيزيائية اللازمة، واستخدام معجلات الجيل القادم مثل مركز FAIR الذي هو قيد الإنشاء حاليا.

المصدر: فيستي. رو

طباعة هذا المقال أرسل إلى صديق