سیناپرسکشف منشأ پرتوهای گامای مرموز؛ سرنخی تازه از چگونگی شکلگیری عناصر سنگین در ستارگان
پژوهشگران به رهبری دانشمندان «مرکز پرتوهای ایزوتوپهای نادر» (FRIB) موفق شدند منشأ افزایش مرموز پرتوهای گامای کمانرژی در هسته ایزوتوپ روی-۷۰ (Zinc-70) را شناسایی کنند؛ کشفی که میتواند درک دانشمندان از نحوه شکلگیری عناصر سنگین در ستارگان، ابرنواخترها و برخورد ستارههای نوترونی را متحول کند.
به گزارش سیناپرس، نتایج این تحقیق که در نشریه Nature منتشر شده، نشان میدهد این پرتوهای گامای غیرمنتظره ناشی از گذارهای مغناطیسی درون هسته اتم هستند. این یافته به یکی از پرسشهای قدیمی فیزیک هستهای پاسخ میدهد و میتواند دقت مدلهای اخترفیزیکی مربوط به تولید عناصر سنگین در جهان را افزایش دهد.
دانشمندان دههها با پدیدهای به نام «افزایش کمانرژی» (Low-Energy Enhancement یا LEE) روبهرو بودند؛ پدیدهای که باعث میشد برخی هستههای اتمی تعداد بیشتری پرتو گامای کمانرژی نسبت به پیشبینیهای نظری منتشر کنند. منشأ این رفتار تاکنون ناشناخته بود.
تیم تحقیقاتی با مطالعه ایزوتوپ روی-۷۰ و بررسی دو مسیر متفاوت واپاشی هستهای از ایزوتوپ مس-۷۰، توانست با استفاده از تجهیزات پیشرفته مرکز FRIB و روشهای نوین تحلیل داده، ثابت کند که گذارهای مغناطیسی داخل هسته عامل اصلی این افزایش هستند.
به گفته پژوهشگران، این کشف تنها یک پیشرفت در فیزیک هستهای نیست، بلکه پیامدهای مهمی برای اخترفیزیک نیز دارد. افزایش کمانرژی میتواند احتمال وقوع واکنشهای جذب نوترون را افزایش دهد؛ واکنشهایی که نقش اساسی در تولید عناصر سنگینی مانند طلا، پلاتین و اورانیوم در رویدادهای کیهانی نظیر انفجار ابرنواخترها و برخورد ستارههای نوترونی ایفا میکنند.
محققان معتقدند: نتایج این پژوهش به بهبود مدلهای شبیهسازی فرآیندهای هستهای در ستارگان، توسعه فناوریهای مرتبط با انرژی هستهای و حتی برخی کاربردهای امنیت ملی کمک خواهد کرد.
این پروژه با مشارکت پژوهشگرانی از ۲۵ مؤسسه علمی در آمریکا، کانادا، ایتالیا، آلمان، نروژ و کره جنوبی و با حمایت نهادهایی از جمله وزارت انرژی آمریکا، بنیاد ملی علوم آمریکا و شورای پژوهشی نروژ انجام شده است.
منرجم:فرگل غفاری
