📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

اصطدام نجمين نيوترونيين هو بمثابة معمل كوني تُصاغ فيه أثقل عناصر الجدول الدوري خلال ثوانٍ. في عام 2017، التقطت الكواشف موجات ثقالية من هذا الاندماج، ورصدت التلسكوبات وميضًا — كيلونوفا (kilonova). يتغذى توهجها على اضمحلال الأنوية غير المستقرة التي وُلدت في عملية الالتقاط السريع للنيوترونات (r-process). لكن لهذا المعمل الكوني مساعدين صامتين لم يُنتبه إليهم من قبل.

نقصد النظائر المثارة (nuclear isomers) — حالات تعلق فيها النواة لفترة تتراوح بين أجزاء من الثانية وساعات، قبل أن تفرغ طاقتها وتنتقل إلى الحالة الأساسية. في الحسابات التقليدية لم تكن تؤخذ في الاعتبار: كان يُعتقد أنه بعد اضمحلال بيتا، تستقر النواة الابنة فورًا. ولأول مرة، تتبع المؤلفون سلوك عدة نظائر مثارة باعتبارها مشاركين مستقلين في التفاعل. وحسبوا كيف تؤثر درجة الحرارة على الانتقالات بين الحالة المثارة والحالة الأساسية، وكيف يملأ اضمحلال بيتا مستويات مختلفة من النواة.

اتضح أن خطين قد يكونان ساطعين بما يكفي لترصدهما مراصد غاما مثل COSI أو AMEGO أو LOX — إذا حدث الانفجار في مجرتنا. هذان هما خط 743,3 كيلوإلكترون فولت من النظير المثار النيوبيوم-97 وخط 555,6 كيلوإلكترون فولت من الإيتريوم-91. حتى الآن أُجري الحساب لجزء صغير فقط من النظائر المثارة المعروفة، لكن من الواضح بالفعل: بدونها ستكون صورة سماء غاما بعد الاندماج ناقصة. المعمل الكوني يعمل بدقة أكبر مما كنا نظن، والآن لدينا فرصة لسماع إشاراته الخافتة.