معمای نقره گمشده خورشید پس از سال‌ها توسط اخترشناسان فاش شد

کد خبر: ۹۳۲۲۳۸
تاریخ انتشار: ۵۷ : ۱۴ – ۰۴ مرداد ۱۴۰۵

اخترشناسان موفق به حل معمای نقره گمشده در خورشید پس از سال‌ها تحقیق شدند. مقدار نقره در خورشید همواره کمتر از شهاب‌سنگ‌های باستانی به نام کندریت‌های سی‌آی بوده و این موضوع سوالاتی را درباره‌ی نقره‌ی گم‌شده ایجاد می‌کرد. به گزارش انتخاب، زومیت: اخترشناسان سال‌ها با این معما دست و پنجه نرم می‌کردند که چرا خورشید به‌طور قابل‌توجهی نقره کمتری از آنچه که انتظار می‌رفت، دارد. هر بار که دانشمندان به بررسی لایه‌های بیرونی خورشید می‌پرداختند، با مقادیر نقره‌ای مواجه می‌شدند که به‌طور قابل‌توجهی کمتر از پیش‌بینی‌های نظری بود. اما اکنون پژوهشی جدید نشان داده است که این نقره‌ی گمشده در واقع همیشه در خورشید وجود داشته، اما به دلیل ترفندهای فیزیکی از دید اخترشناسان پنهان مانده بود.

وجود نقره در خورشید، اگرچه سهم ناچیزی از جرم ستاره را تشکیل می‌دهد، اما برای اخترشناسان اهمیت زیادی دارد، زیرا نقره عنصری است که تصور می‌شود در انفجارهای مرگبار ابرنواختر شکل می‌گیرد. بنابراین، ردیابی آن در ستارگان می‌تواند اطلاعات حیاتی درباره‌ی تاریخچه‌ی شکل‌گیری عناصر و تکامل کهکشان‌ها در اختیار دانشمندان قرار دهد. به‌نوشته اسپیس‌دات‌کام، چالش اصلی زمانی به وجود آمد که اخترشناسان مقدار نقره‌ی موجود در خورشید را با شهاب‌سنگ‌های باستانی به نام «کندریت‌های سی‌آی» مقایسه کردند. این شهاب‌سنگ‌ها که از همان مواد اولیه‌ای تشکیل شده‌اند که ۴٫۶ میلیارد سال پیش خورشید را به وجود آورده‌اند، به عنوان مرجعی دقیق برای ترکیب عناصر خورشید در نظر گرفته می‌شوند. انتظار می‌رفت میزان نقره در خورشید با این شهاب‌سنگ‌ها مطابقت داشته باشد، اما این‌طور نبود و شکاف قابل‌توجهی بین این دو وجود داشت.

برای حل این معما، سما چالیشکان، محقق اصلی پروژه از دانشگاه لیژ در بلژیک و تیمش، از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیشرفته استفاده کردند. مطالعات قبلی که برای حل این مشکل انجام شده بود، به نتیجه نرسیده بودند، زیرا بیش از حد ساده‌سازی کرده بودند و اثرات پیچیده‌ای را که هنگام برخورد نور با اتم‌ها اتفاق می‌افتد، نادیده گرفته بودند. این «اثرات غیرتعادلی» می‌توانند نحوه‌ی جذب نور را به‌طور کامل تغییر دهند و جالب اینجاست که قبل از تحقیق اخیر، هیچ دانشمندی نتوانسته بود با درنظر گرفتن اثرات یادشده، اتم نقره را شبیه‌سازی کند.

تیم چالیشکان با استفاده از ابررایانه‌ی قدرتمند «تترالیت» در سوئد، برای اولین بار توانست اثرات غیرتعادلی پیچیده را در مدل‌های خود به کار بگیرد. این کار، پنجره‌ی تازه‌ای به روی آن‌ها گشود و نشان داد برخلاف ظاهر خطوط طیفی، نقره واقعاً در خورشید وجود دارد. مدل جدید نشان داد خورشید ۵۵ درصد بیشتر از آنچه تاکنون اندازه‌گیری شده، نقره دارد. این مقدار، اگرچه با شهاب‌سنگ‌های کندریت سی‌آی دقیقاً یکی نیست، اما آن‌قدر به هم نزدیک است که محققان را مطمئن می‌کند نقره هیچ‌وقت ناپدید نشده بود. به بیان ساده، نقره همیشه در خورشید بوده، اما به دلیل پیچیدگی‌های فیزیکی و اثرات غیرتعادلی در برهم‌کنش نور و اتم‌ها، از چشم اخترشناسان پنهان مانده بود.

این کشف تازه تنها به حل یک معما ختم نمی‌شود؛ بلکه درک ما را از ترکیب خورشید و تاریخچه‌ی کیهان به‌طور قابل‌توجهی عمیق‌تر می‌کند. چالیشکان در بیانیه‌ای توضیح داد که با مطالعه‌ی نور ستارگان با سنین و انواع مختلف، امیدوار است به این پرسش پاسخ دهد که نقره در کجای جهان شکل می‌گیرد و چگونه در طول میلیاردها سال در کهکشان راه‌شیری پخش شده است. اکنون که روش شبیه‌سازی پیچیده روی نقره جواب داده است، تیم تحقیقاتی قصد دارد از آن برای شبیه‌سازی عناصر دیگر و ستارگان گوناگون استفاده کند. این پژوهش، گامی مهم در به‌کارگیری شبیه‌سازی‌های پیشرفته برای درک بهتر فرآیندهای کیهانی و نقش عناصر سنگین در تکامل جهان است و راه را برای اکتشافات جدید در اخترشناسی هموار می‌سازد.