کشف غبار کیهانی کمیاب در برف‌های قطب جنوب

دانشمندان حین مطالعه برف‌های تازه باریده در قطب جنوب، ایزوتوپ نادر آهن ۶۰ موجود در غبارهای میان‌ستاره‌ای که درون برف‌ها پنهان بود را کشف کردند.

به گزارش تاپ دیجیت و به نقل از ساینس‌آلرت، این کشف نشان می‌دهد این گردوغبار به تازگی در قطب پدیدار شده و می‌تواند اطلاعات مهمی در مورد تاریخ انفجار ستاره‏‌ای در محله کهکشانی (galactic neighbourhood) به ما بدهند.

ما می‌دانیم که گردوغبار کیهانی همیشه در حال ریزش به زمین است، تکه‌های ناچیزی که باقیمانده شکل‌گیری ستاره‌ها و سیاره‌ها بوده و گاهی اوقات میلیاردها سال قدمت دارند. قطب جنوب مکانی عالی برای جستجوی چنین ذراتی است، زیرا این منطقه جزو بکرترین مناطق زمین بوده و یافتن ایزوتوپ‌هایی که از زمین سرچشمه نگرفته‌اند در آنجا آسان‌ است.

در این مورد ایزوتوپی که محققان عنوان کرده‌اند ایزوتوپ نادر آهن ۶۰ است، یکی از بسیاری از انواع ایزوتوپ‌های آهن رادیواکتیو که منشأ فضایی دارد. پیش‌تر وجود این ایزوتوپ آهن در رسوبات دریایی عمیق و باقیمانده‌های فسیلی باکتری‌های قدیمی تایید شده بود که حاکی از انفجار یک یا چند ابرنواختر در مجاورت زمین بین ۳٫۲ تا ۱٫۷ میلیون سال پیش بود (آیا ابرنواخترها باعث انقراض مگالدون‌ها شدند؟). محققان می‌گویند این اولین بار است که آهن میان‌ستاره‌ای ۶۰ در برف‌های قطب جنوب کشف شده است، این غبار در طی ۲۰ سال گذشته در حال سقوط از آسمان است.

دومینیک کول (Dominik Koll) فیزیکدان هسته‌ای از دانشگاه ملی استرالیا می‌گوید: شخصاً بسیار شگفت‌زده شدم، زیرا تنها یک فرضیه بود که آهن ۶۰ (در قطب جنوب) وجود داشته باشد و حتی مطمئن نبودیم که علائم شناسایی آن به اندازه کافی قوی باشد. ظاهر شدن اولین آثار آهن ۶۰ در داده‌ها لحظه‌ی بسیار خوشحال کننده‌ای بود، زیرا این بدان معنی است که ممکن است تصویر کلی اخترفیزیکی ما اشتباه زیادی نداشته باشد.

تصویری که این تحقیق ترسیم می‌کند به این شرح است: منظومه شمسی در حال حاضر در حال گذر از یک ابر میان‌ستاره‌ای محلی (Local Interstellar Cloud) است، یک توده متراکم که حاوی چندین ابر غبار میان‌ستاره‌ای است. اگر آهن ۶۰ در سال‌های اخیر در حال انباشته شدن در زمین باشد، این مورد به اعتبار این نظریه که محله کهکشانی و ترکیب خاص ستارگان آن ممکن است با انفجار ستاره‌ها شکل گرفته باشند، کمک می‌کند.

تحقیقات بیشتر می‌تواند نتایج قاطعانه‌تری ارائه داده و همچنین به ما کمک کند تا مکان خود را در ابر میان‌ستاره‌ای محلی و مدت زمان حضور منظومه شمسی در آن را بهتر مشخص کنیم. این تیم در مطالعه خود می‌نویسد: ما انتظار افزایش شدید شار آهن ۶۰ هنگام ورود منظومه شمسی به ابر میان‌ستاره‌ای محلی را داشتیم.

مطالعه حاضر شامل تجزیه و تحلیل شیمیایی با طیف سنجی جرمی بسیار حساس است که بر روی ۵۰۰ کیلوگرم نمونه برف که از قطب جنوب جمع‌آوری و با دقت به آلمان منتقل شد (یکی از تنها دو مکان در سراسر جهان که در آن می‌توان این نوع تجزیه و تحلیل را انجام داد)، انجام شده است.

کول می‌گوید: اساساً هیچ آهن پایدار یا سایر عناصر در برف‌های قطب جنوب که در اندازه‌گیری نسبت‌های آهن به آهن ۶۰ کمک زیادی می‌کند، وجود ندارد. برف با بیل جمع‌آوری شده و در جعبه‌هایی در زیر صفر درجه سانتیگراد نگهداری شدند تا زمان رسیدن به مونیخ آب نشوند، نگهداری شدند.

محققان نسبت ایزوتوپهای عناصر دیگر را در نمونه‌ها اندازه گیری کردند تا مطمئن شوند که ایزوتوپ آهن متعلق به ابر میان‌ستاره‌ای بوده است. این امر به آنها امکان داد تا منشأهای احتمالی دیگر نظیر سنگ‌های فضایی درون منظومه شمسی که تحت تابش پرتوهای کیهانی قرار گرفته‌اند یا حتی آزمایش‌های هسته‌ای را رد کنند. هرچه بیشتر درباره زمان و مکان انفجار ابرنواخترها در همسایه‌های کیهانی خود آگاهی داشته باشیم بهتر می‌توانیم جهان پیرامون خود را بفهمیم.

بیشتر بخوانید: شناسایی میدان مغناطیسی به‌جا مانده از یک ابرنواختر

مطالب مشابه

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.