การระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในกาแล็กซีของเราทำให้เกิดธาตุหนักหลายชนิด เช่น ทองคำ แพลตตินัม และโลหะหายากอื่นๆ (ภาพถ่าย: SciTechDaily)
เมื่อวันที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2547 รังสีแกมมาอันรุนแรงได้พุ่งออกมาจากดาวเคราะห์แม่เหล็กที่อยู่ห่างจากโลกประมาณ 30,000 ปีแสง ทำให้ดาวเทียมหลายดวงบันทึกสัญญาณที่ผิดปกติ
เหตุการณ์ดังกล่าวซึ่งเป็นหนึ่งในการระเบิดที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยพบเห็นในทางช้างเผือก ได้รับการยืนยันแล้วว่าเป็นแหล่งกำเนิดธาตุหนักจำนวนมหาศาล ซึ่งรวมถึงทองคำและแพลตตินัม ซึ่งมีมวลรวมเท่ากับดาวเคราะห์ ที่น่าทึ่งคือ เหตุการณ์ทั้งหมดเกิดขึ้นในเวลาเพียงครึ่งวินาทีเท่านั้น
ตามการศึกษาวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ทีม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้ให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือสำหรับคำถามที่ถกเถียงกันมานานหลายทศวรรษในแวดวงฟิสิกส์ดาราศาสตร์ว่า ธาตุที่หนักที่สุดในจักรวาล เช่น ทองคำ แพลตตินัม ฯลฯ เกิดขึ้นจริงที่ใด
“โรงหลอม” แห่งจักรวาล
ธาตุที่มีน้ำหนักมากกว่าเหล็ก (Fe) ต้องใช้สภาวะที่รุนแรงกว่ามาก ซึ่งต่างจากธาตุเบาอย่างไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ก่อตัวขึ้นหลังบิ๊กแบง และธาตุกลางอย่างออกซิเจนและเหล็กที่ก่อตัวขึ้นภายในแกนกลางของดาวฤกษ์ทั่วไป ซึ่งธาตุที่มีน้ำหนักมากกว่าเหล็ก (Fe) ต้องใช้สภาวะที่รุนแรงกว่ามาก ซึ่งเกินขอบเขตของซูเปอร์โนวา
เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการรวมตัวกันของดาวนิวตรอนเป็นแหล่งกำเนิดหลักของธาตุเหล่านี้ แต่การค้นพบใหม่จากการระเบิดในปี 2004 ได้เพิ่มธาตุที่น่าสนใจเข้าไปอีก นั่นก็คือ ธาตุแม่เหล็ก
ภาพนี้แสดงให้เห็นเปลวสุริยะขนาดยักษ์ที่พุ่งออกมาจากดาวฤกษ์ที่มีสนามแม่เหล็ก ซึ่งเรียกว่า แมกนีตาร์ (ภาพ: NASA/JPL)
แม็กเนตาร์คือดาวนิวตรอนประเภทหนึ่งที่มีสนามแม่เหล็กแรงที่สุดในจักรวาล ซึ่งแรงกว่าแม่เหล็กติดตู้เย็นทั่วไปถึง 10 ล้านล้านเท่า
ในระเบิดครั้งใหญ่เมื่อปี พ.ศ. 2547 ดาวเคราะห์แม่เหล็ก SGR 1806-20 ได้ปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งเกินกว่าที่ดวงอาทิตย์สามารถปล่อยออกมาได้ใน 250,000 ปี ในช่วงเวลาสั้นๆ เพียง 0.5 วินาที
ที่น่าสังเกตคือ หลังจากรังสีแกมมาหลักแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศอินทิกรัลของ ESA ยังตรวจพบรังสีที่อ่อนกว่าซึ่งกินเวลานานหลายชั่วโมง ซึ่งได้รับการบันทึกแต่ยังไม่มีคำอธิบายที่น่าพอใจในเวลานั้น
ขณะนี้ ทีมโคลัมเบียได้แสดงให้เห็นแล้วว่ารังสีที่หลงเหลืออยู่นี้เป็นสัญญาณของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของธาตุหนักที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่โดยผ่านกระบวนการ r ซึ่งเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ของนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเมื่อเปลือกของแมกเนตาร์ถูกฉีกขาดออกจากกันในระหว่างการระเบิด
ทองคำบนโลกอาจมาจากการระเบิดที่ห่างออกไป 30,000 ปีแสง
Anirudh Patel ผู้ทำการคำนวณจำลองในช่วงปลายปี 2024 พบว่าสัญญาณแสงปี 2004 ตรงกับรูปแบบรังสีแกมมาจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของธาตุหนักอย่างสมบูรณ์แบบ
คาดว่าอย่างน้อย 10% ของทองคำ แพลตตินัม และโลหะมีค่าทั้งหมดบนโลกมีต้นกำเนิดมาจากเหตุการณ์ดังกล่าว
ทองคำ แพลตตินัม และโลหะมีค่าอย่างน้อย 10% บนโลกมีต้นกำเนิดมาจากการระเบิดเมื่อ 30,000 ปีแสงที่แล้ว (ภาพ: Getty)
“เราอาจสวมชุดอะตอมที่ถูกสร้างขึ้นจากการระเบิดของจักรวาลอันรุนแรงที่อยู่ห่างออกไปหลายหมื่นปีแสง การสะสมของการระเบิดของดวงดาวตลอดประวัติศาสตร์ของกาแล็กซีอาจมีส่วนช่วยในการก่อตัวของแร่ธาตุอันมีค่าของโลกเรา” ศาสตราจารย์ไบรอัน เมตซ์เกอร์ ตัวแทนทีมวิจัยกล่าว
การค้นพบครั้งนี้แสดงให้เห็นอีกว่าแมกนีตาร์ไม่เพียงแต่เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาอันทรงพลังเท่านั้น แต่ยังเป็น "แหล่งหลอมธาตุ" ที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งของจักรวาลอีกด้วย โดยวางรากฐานให้กับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการของสสารในจักรวาลยุคแรกๆ
นี่เป็นเหตุการณ์ที่ได้รับการยืนยันครั้งที่สอง (หลังการรวมตัวของดาวนิวตรอนในปี 2560) ซึ่งมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดธาตุที่มีมวลมากเป็นพิเศษผ่านกลไกทางกายภาพที่ชัดเจน
การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่เปลี่ยนมุมมองที่นักวิทยาศาสตร์มีต่อแหล่งกำเนิดของธาตุอันมีค่าบนโลกเท่านั้น แต่ยังเปิดประตูสู่การวิจัยใหม่เกี่ยวกับบทบาทของแมกนีตาร์ในการวิวัฒนาการทางเคมีของจักรวาลอีกด้วย
ที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้น สิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยถือเป็นตำนานในวงการเล่นแร่แปรธาตุ (หรือกระบวนการเปลี่ยนสสารให้เป็นทอง) ปัจจุบันได้กลายเป็นความจริงในใจกลางดวงดาวที่กำลังระเบิดซึ่งอยู่ห่างออกไปนับหมื่นปีแสง
ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vu-no-tao-ra-luong-vang-tuong-duong-mot-hanh-tinh-chi-trong-nua-giay-20250509114700446.htm
การแสดงความคิดเห็น (0)