World

ตามหาดาราที่ทำให้เรา

การจำลองการรวมตัวของดาวนิวตรอน 2 ดวง แสดงให้เห็นว่าดาวเสียรูปและขับวัสดุออกมาอย่างไรเมื่อรวมตัวกัน เครดิต: Stephan Rosswog ในการประชุมฤดูใบไม้ร่วงปี 2021 ของแผนกฟิสิกส์นิวเคลียร์ของ APS กลุ่มวิจัยอิสระสองกลุ่มจะเปิดเผยการวัดใหม่ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่ออธิบายการกำเนิดขององค์ประกอบครึ่งหนึ่งของจักรวาล การศึกษาการสังเคราะห์นิวเคลียสของธาตุหนักโดยกระบวนการ r ถามคำถามง่ายๆ แต่ชัดเจน: สสารที่สร้างระบบสุริยะ โลก และตัวเราจริงๆ แล้วมาจากไหน? ทั้งสองกลุ่มได้ใช้แนวทางตรงกันข้ามเพื่อค้นหาคำตอบ คนหนึ่งไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อค้นหา “นักดาราศาสตร์” ในขณะที่อีกคนมองไปที่ดวงดาวเพื่อเปรียบเทียบธาตุหนัก นักดาราศาสตร์เป็นไอโซเมอร์ที่แพร่กระจายได้ทางฟิสิกส์: สภาวะตื่นเต้นของนิวเคลียสของอะตอมซึ่งคงอยู่นานผิดปกติแม้ในส่วนที่ร้อนที่สุดของอวกาศ พวกมันอาจตอบสนองและสลายตัวแตกต่างจากสภาพพื้นดิน ซึ่งหมายความว่าพวกมันอาจมีบทบาทพิเศษในกระบวนการที่สร้างองค์ประกอบที่เราพบในระบบสุริยะของเรา “อิทธิพลของไอโซเมอร์ได้รับการศึกษาเฉพาะในบางกรณีเท่านั้น แต่งานเชิงทฤษฎีของเราแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของไอโซเมอร์มีแนวโน้มกว้างไกลและลึกซึ้ง โดยจะส่งผลต่อการสังเกตทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์และองค์ประกอบองค์ประกอบที่บ้านบนโลก” จีกล่าว Wendell Misch, Postdoctoral Scholar จาก Los Alamos National Laboratory ซึ่งให้ภาพรวมของการวิจัยนักดาราศาสตร์ล่าสุดในที่ประชุม ตัวอย่างเช่น นักดาราศาสตร์อาจส่งผลต่อกระบวนการ r ที่สร้างธาตุหนัก Misch ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ Matthew Mumpower เช่นเดียวกับที่ Los Alamos รวมถึงนักวิทยาศาสตร์ Kay Kolos จาก Lawrence Livermore National Laboratory และทีมนักวิจัยที่ Argonne National Laboratory โดยมีเป้าหมายในการวัดพลังงานที่ยังไม่ทราบแน่ชัดของนักดาราศาสตร์ที่มีอิทธิพลเหล่านี้ เพื่อบันทึกความแตกต่างของพลังงานระหว่างสถานะพื้นดินและสถานะไอโซเมอร์ของนิวเคลียสที่สลายตัวของคีย์ ทีมงานใช้ Canadian Penning Trap ที่ Argonne National Laboratory อุปกรณ์นี้จับไอออนกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตจากแหล่งกำเนิด Californium Rare Isotope Breeder Upgrade (CARIBU) และช่วยให้สามารถวัดความแตกต่างของพลังงานได้ ภาพประกอบของการนำธาตุหนักที่พบในดาวฤกษ์ในปัจจุบันมาใช้เป็น “ไม้บรรทัด” เพื่อกำหนดขนาดของดาวนิวตรอนที่รวมเข้าด้วยกันในอดีตที่สร้างองค์ประกอบเหล่านั้น เครดิต: Erika M. Holmbeck / STScI ในการประชุม Kolos จะนำเสนอผลการทดลองเบื้องต้นที่ดึงกลับเข้าสู่งานเชิงทฤษฎีโดย Misch “ด้วยผลลัพธ์ของเรา นักทฤษฎีจะสามารถคำนวณการสังเคราะห์นิวคลีโอสของกระบวนการ r ให้มีความแม่นยำมากขึ้น การวัดเหล่านี้จะช่วยชี้แจงว่าเกิดอะไรขึ้นกับประชากรนักดาราศาสตร์ในสภาพแวดล้อมที่เย็นลงอย่างรวดเร็วหลังจากกระบวนการ r สิ้นสุดลง” โคลอสกล่าว ในขณะเดียวกัน อีกกลุ่มหนึ่งดำเนินไปในทิศทางใหม่ที่ไม่ธรรมดาในการเปิดเผยเรื่องราวต้นกำเนิดขององค์ประกอบที่หนักที่สุดของเรา: เปรียบเทียบการผลิตของพวกเขากับสิ่งที่พบในดวงดาว Erika Holmbeck จาก NASA Hubble Fellow จากหอสังเกตการณ์คาร์เนกีกล่าวว่า “รูปแบบสสารเรืองแสงที่หนาแน่นที่สุดในจักรวาลนั้นมีอยู่ในดาวนิวตรอน ซึ่งเป็นจุดหยุดสุดท้ายของชีวิตของดาวฤกษ์บางดวงที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์มาก Holmbeck และผู้ทำงานร่วมกันพิจารณาองค์ประกอบหนักด้วยการจำลองการผลิตในดาวนิวตรอนและสังเกตองค์ประกอบเหล่านั้นในดาวดวงอื่น จากการศึกษากระบวนการ r ร่วมกัน พวกเขาได้พัฒนาสมการสถานะใหม่ที่อธิบายดาวนิวตรอน ผลเบื้องต้นของพวกเขา ซึ่ง Holmbeck จะนำเสนอในที่ประชุม เห็นด้วยกับทั้งการคาดการณ์เชิงทฤษฎีและการวัดที่ตรวจสอบดาวนิวตรอนด้วยกล้องโทรทรรศน์ NICER ของ NASA แนวคิดของศิลปินเกี่ยวกับเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ เช่น การควบรวมดาวนิวตรอน ซึ่งจะสร้างนักดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์ที่แตกต่างกันสามารถผลิตแสงที่มีความยาวคลื่นในลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถระบุองค์ประกอบเฉพาะที่เกิดขึ้นในเหตุการณ์ได้ เครดิต: Matthew Mumpower “แม้ว่าวิธีการนี้จะแตกต่างอย่างมากจากวิธีอื่น ๆ เราพบข้อตกลงกับทั้งการวัด NICER และการคำนวณทางทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างของดาวแปลก ๆ เหล่านี้อย่างน่าประหลาดใจ ผลลัพธ์ยังอธิบายที่มาขององค์ประกอบที่หนักที่สุดที่พบในระบบสุริยะของเราไปพร้อม ๆ กัน ” โฮล์มเบ็คกล่าว ข้อมูลเพิ่มเติม: Meeting website: web.mit.edu/dnp2021/ Citation: Seeking the star stuff that makes us (2021, 12 ตุลาคม) ดึง 12 ตุลาคม 2021 จาก https://phys.org/news/2021-10-star. html เอกสารนี้อยู่ภายใต้ลิขสิทธิ์ นอกเหนือจากข้อตกลงที่เป็นธรรมเพื่อการศึกษาหรือการวิจัยส่วนตัวแล้ว ห้ามทำซ้ำส่วนหนึ่งส่วนใดโดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร เนื้อหานี้จัดทำขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการให้ข้อมูลเท่านั้น

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button