Parçalanma modelləri ulduzlarda əvvəllər heç vaxt birbaşa müşahidə olunmayan nüvə prosesinin aydın barmaq izlərini tapır.

Dövri cədvəldə dəmirdən yuxarı olan elementlərin iki neytron ulduzun birləşməsi və ya nadir fövqəlnova sinifləri kimi kataklizm partlayışlarında yarandığı düşünülür . Yeni araşdırmalar göstərir ki, ağır elementlərin yaradılması zamanı kosmosda parçalanma fəaliyyət göstərə bilər. Çox köhnə ulduzlarda yaşayan müxtəlif elementlər haqqında məlumatları birləşdirən tədqiqatçılar, təbiətin dövri cədvəldəki ən ağır elementlərdən kənarda çox ağır nüvələr yarada biləcəyini göstərən potensial parçalanma imzasını tapdılar.

Los Alamos Milli Laboratoriyasının nəzəri fizikası və Elmdə tədqiqatı təqdim edən məqalənin həmmüəllifi Metyu Mumpower, “İnsanlar kosmosda parçalanmanın baş verdiyini düşünürdülər, lakin bu günə qədər heç kim bunu sübut edə bilməyib” dedi.

Mumpower bildirib ki, son müşahidələrdən istifadə edərək, tədqiqatçılar gümüş kimi yüngül dəqiqlikli metallar və avropium kimi nadir torpaq nüvələri arasında korrelyasiya tapıblar. Bu qrup elementlərdən biri yuxarı qalxdıqda, digər qrupdakı müvafiq elementlər də artır – korrelyasiya müsbətdir.

Parçalanmanın “inanılmaz dərəcədə dərin” sübutu

“Müxtəlif ulduzlar arasında bunun baş verə biləcəyi yeganə inandırıcı yol, ağır elementlərin əmələ gəlməsi zamanı ardıcıl bir prosesin olmasıdır” dedi Mumpower. Komanda bütün imkanları sınaqdan keçirdi və parçalanma trendi təkrarlaya bilən yeganə izahat idi.

“Bu inanılmaz dərəcədə dərindir və kosmosda fəaliyyət göstərən parçalanmanın ilk sübutudur və bir neçə il əvvəl təklif etdiyimiz nəzəriyyəni təsdiqləyir” dedi Mumpower. “Daha çox müşahidələr əldə etdiyimiz üçün kosmos deyir ki, burada bir imza var və o, yalnız parçalanma nəticəsində yarana bilər.”

Tədqiqat həmçinin göstərir ki, atom kütləsi (protonların sayı və neytronların sayı) 260 olan elementlər – dövri cədvəlin yuxarı hissəsində göstərilənlərdən daha ağır – mövcud ola bilər.

Mumpower , Şimali Karolina Dövlət Universitetinin tədqiqat müəllifi İan Roedererin rəhbərlik etdiyi müşahidə nəticələrini proqnozlaşdırmaq və istiqamətləndirmək üçün istifadə edilən parçalanma modellərini işləyib hazırlayıb .

Ağır Tədqiqat

Astrofiziklər uzun müddətdir ki, dəmirdən kənarda olan ağır elementlərin fövqəlnova adlanan ulduz partlayışlarında və ya iki neytron ulduzunun birləşməsi nəticəsində əmələ gəldiyinə inanırdılar. Adından göründüyü kimi, sonuncular əsasən protonlarla birlikdə bütün atomların nüvələrini təşkil edən neytronlardan ibarətdir. r-prosesi adlandırılan sürətli neytron tutma prosesi vasitəsilə atom nüvələri daha ağır elementlər yaratmaq üçün neytronları tutur. Bəzilərinin bir yerdə tutmaq və parçalamaq üçün çox ağırlaşması və ya parçalanması, daha yüngül, lakin yenə də ağır elementlərin iki atomunu əmələ gətirməsi (və çox böyük enerji buraxması) yarım əsr ərzində sirr olaraq qalır.

2020-ci ildə bir məqalədə Mumpower ilk dəfə r-proses nüvələri üçün parçalanma fraqmentlərinin paylanmasını proqnozlaşdırdı. TRIUMF-da əməkdaş Nikol Vasşın rəhbərlik etdiyi sonrakı tədqiqat yüngül dəqiqlikli metalların və nadir torpaq nüvələrinin birgə istehsalını proqnozlaşdırdı. Rutenium, rodium, palladium və gümüş kimi elementlərin və europium, gadolinium, disprosium və holmium kimi elementlərin birgə istehsalı ulduzlar kolleksiyasındakı element bolluğu ilə proqnozu müqayisə etməklə yoxlanıla bilər.

Roedererin rəhbərlik etdiyi yeni analiz 42 ulduzun müşahidə məlumatlarını daradı və dəqiq proqnozlaşdırılan korrelyasiyanı tapdı. Nümunə bu elementləri yaradan parçalanmanın aydın imzasını və dövri cədvəldə bir qədər ağır və daha yüksək elementlərin oxşar modelini təmin edir.

“Kifayət qədər məlumatımız olan r-prosesi gücləndirilmiş ulduzlarda korrelyasiya çox güclüdür. Təbiət hər dəfə bir gümüş atomu istehsal etdikdə, eyni zamanda mütənasib olaraq daha ağır nadir torpaq nüvələri də istehsal edir. Bu element qruplarının tərkibi tam hazır vəziyyətdədir” dedi Mumpower. “Biz göstərdik ki, yalnız bir mexanizm cavabdeh ola bilər – parçalanma – və insanlar 1950-ci illərdən bəri bu barədə beyinləri qarışdırırlar.”