النوى الكونية: ماذا تخبرنا عن نجومها؟ ✎ سريع

الأصل: "Energy Spectra of Abundant Cosmic-ray Nuclei in Sources, According to the ATIC Experiment"
arXiv:1703.08204 · 2017-03-23 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
النوى الذرية المختلفة القادمة من نجوم بعيدة توحي بأن مصادرها ليست متشابهة في تكوينها.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

مثل المتسابقين في سباق طويل، تتسابق نوى الذرات - من الهيليوم الخفيف إلى الحديد الثقيل - عبر المجرة بأكملها نحو الأرض. عند خط النهاية، في الكاشف الموجود على منطاد على ارتفاع عالٍ، نرى أن النوى الثقيلة تصل أكثر إرهاقًا قليلًا من النوى الخفيفة. الفرق صغير، لكنه يتكرر من رحلة إلى أخرى.

أخذ العلماء بيانات من جهاز ATIC، الذي طار فوق القارة القطبية الجنوبية، وأعادوا تتبع مسار الجسيمات إلى مصادرها. اتضح أن هذا الاختلاف في الإرهاق ليس عشوائيًا: احتمال الخطأ أقل من ثلاثة أجزاء من مائة بالمائة. يبدو أن النجوم نفسها التي تسرع النوى تفعل ذلك بشكل مختلف قليلًا لكل عنصر.

النوى الثقيلة، مثل الشاحنات المحملة، تفقد طاقة أكثر على مطبات الوسط بين النجمي مقارنة بالنوى الخفيفة، التي تشبه الدراجات النارية.

هذا يعني أن مسرعات الجسيمات في الفضاء - مثل انفجارات المستعرات العظمى - لا "تركل" النوى المختلفة بنفس الطريقة. ربما تولد العناصر الخفيفة والثقيلة في ظروف مختلفة أو تغادر نجومها بطرق مختلفة. هذا الاستنتاج يساعدنا على إلقاء نظرة داخل المطبخ الذي تُحضَّر فيه الأشعة الكونية.

جهاز ATIC كان يُرفع بواسطة منطاد إلى ارتفاع حوالي 37 كيلومترًا - أي أربعة أضعاف الارتفاع الذي تحلق فيه الطائرات المدنية، وهناك يمكن رؤية الأشعة الكونية دون تشويش من الغلاف الجوي.

العلماء
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeBernhard RiemannJoseph Weber
المفاهيم
طيف الأشعة الكونية مصدر أشعة كونية فائقة الطاقة نواة ذرية نواة مجرية نشطة مؤشر طيفي كروم كتلة البروتون أرغون قمة تيرا إلكترون فولت النقاط الحمراء للنواة المجرية النشطة نصف قطر الشحنة وحدات ذرية العدد السحري بروتون مطيافية الكيمياء الفلكية تغير نشاط النواة المجرية النشطة الوفرة الكيميائية النجمية كتلة النيوترون العدد الفعال لأنواع النيوترينو