* رصدهای انجام شده به کمک آلما برای نخستین بار ایزوتوپ رادیواکتیو آلومینیم-۲۶ را در پسماند "سی‌کی-روباهک"آشکار کرده.
اخترشناسان نخستین شناسایی قطعی یک مولکولپرتوزا در فضای میان‌ستاره‌ای [بیرون از سامانه‌ی خورشیدی] را انجام داده‌اند. بخش رادیواکتیوِ این مولکول یکی از ایزوتوپ‌های آلومینیوماست. مشاهدات نشان می‌دهند که این ایزوتوپدر پی برخورد دو ستاره که یک پسماند به نام سی‌کی-روباهکرا پدید آورده در فضا پخش شده. این نخستین بارست که مشاهدات مستقیم برای این عنصر از یک چشمه‌ی شناخته شده انجام می‌شود. در گذشته هم این عنصر شناسایی شده بود، ولی از راه آشکارسازی پرتوهای گاما، و سرچشمه‌ی دقیقش نیز شناخته نشده بود. ایزوتوپ‌های ناپایدار انرژی هسته‌ای افزوده‌ای (اضافه ای) دارند که به واپاشی آنها، و سرانجام ساختن عنصرهای پایدار از آنها می‌انجامد.
 |
| تصویر همنهاده از سی‌کی-روباهک، پسماند به جا مانده از برخورد دو ستاره. این برخورد به پخش شدن مولکول‌هایی پرتوزا در فضا انجامید که همان ساختار دو-لپی نارنجی در مرکز است. این تصویر آلما از مونوفلورید آلومینیوم-۲۷ است ولی ایزوتوپ کمیاب مونوفلورید آلومینیوم که در همین منطقه شناسایی شد. رنگ سرخ نشانگر غبارهای درون منطقه است و رنگ آبی هم داده‌های نور دیدنی (مریی) را نشان می‌دهد. تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
این اخترشناسان به رهبری توماش کامینسکی از مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیاندر کمبریج آمریکا، به کمک آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) و آرایه‌ی میلیمتری گسترده‌ی شمالی (NOEMA)، یک سرچشمه‌ی ایزوتوپ آلومینیم-۲۶ را شناسایی کردند. این چشمه با نام سی‌کی-روباهک نخستین بار ۳۴۸ سال پیش، در ۱۶۷۰ دیده شده بود. در آن زمان، این جرم با چشم نامسلح هم دیده می‌شد و مردم آن را مانند یک "ستاره‌ی تازه‌ی"سرخ و پرنور می‌دیدند، ولی به سرعت رو به خاموشی گذاشت و اکنون برای دیدن ستاره‌ی مرکزیِ به جا مانده از این ادغام نیاز به تلسکوپ‌های پرقدرت است. این جرم ستاره‌ایِ کم‌نور در فاصله‌ی ۲۰۰۰ سال نوری زمین، در صورت فلکی روباهکجای دارد و با هاله‌ای از مواد برافروخته که از خودش بیرون می‌زنند در بر گرفته شده.
کامینسکی می‌گوید: «شناسایی این ایزوتوپ در یک جرم ستاره‌ای برای زمینه‌ی گسترده‌ترِ فرگشت شیمیایی کهکشان هم ارزشمند است. این نخستین بارست که یک سرچشمه‌ی فعال برای نوکلیدرادیواکتیو آلومینوم-۲۶ به طور سرراست (مستقیم) شناسایی می‌شود.»
کامینسکی و گروهش در پسماندهای پیرامون سی‌کی-روباهک، شناسه‌ی طیفی ویژه‌ی مولکول‌هایی را ردیابی کردند که از آلومینیوم-۲۶ و فلوئورساخته شده‌اند (مونوفلورید آلومینیوم-۲۶ یا 26AlF). این مولکول‌ها همزمان با چرخیدن و غلتیدن در فضا، نوری با طول موجمیلیمتری ویژه‌ی خود را نیز می‌گسیلند؛ فرآیندی که به نام "گذار چرخشی" (rotational transition) شناخته می‌شود. اخترشناسان این فرآیند را به عنوان یک "استاندارد طلا"برای شناسایی مولکول‌ها در نظر می‌گیرند. [۱]
شناسایی این ایزوتوپ می‌تواند آگاهی‌ها و بینش‌هایی تازه و دست اول درباره‌ی ادغامی که سی‌کی-روباهک را پدید آورد به ما بدهد. این کشف همچنین نشان می‌دهد که لایه‌های چگال در ژرفای درون ستاره‌ها، جایی که عنصرهای سنگین و ایزوتوپ‌های پرتوزا در آنها ساخته می‌شوند، در اثر برخوردهای ستاره‌ای می‌توانند آشفته شده و در فضا پخش شوند.
 |
| برداشت هنری از برخورد دو ستاره، مانند چیزی که سی‌کی-روباهک را پدید آورد. در چارچوب پیوست ساختار درونی یک غول سرخ پیش از برخورد را می‌بینیم. لایه‌ی نازکی از آلومینیوم-۲۶ (رنگ قهوه‌ای) دور یک هسته‌ی هلیومیرا گرفته. یک پوشش همرفتیگسترده که بخش بیرونی ستاره را می‌سازد (مقیاس رعایت نشده)، می‌تواند مواد درون ستاره و سطح را به هم بزن و جابجا کند، ولی هرگز تا ژرفایی نمی‌رود که آلومینیوم-۲۶ را به سطح ببرد. تنها یک برخورد با ستاره‌ای دیگر می‌تواند آلومینیوم-۲۶ را به فضا بفرستد. تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر |
کامینسکی می گوید: «ما داریم امعا و احشای ستاره‌ای را که سه سده پیش در اثر یک برخورد پاره پاره شده بوده می‌بینیم.»
اختذشناسان همچنین پی برند که آن دو ستاره، ستارگانی به نسبت کم‌جرم بوده‌اند. یکی از آنها یک غول سرخبا جرمی میان ۰.۸ تا ۲.۲ برابر جرم خورشید بوده است.
آلومینیوم-۲۶ که پرتوزاست، سرانجام در اثر واپاشیبه پایداری خواهد رسید و در این فرآیند، یکی از پروتون‌های درون هسته‌اش واپاشیده و به نوترونتبدیل خواهد شد. در این روند، هسته‌ی برانگیخته یک فوتونبسیار پرانرژی می‌گسیلد که آن را به عنوان یک پرتوی گامامی‌بینیم. [۲]
در گذشته، ردیابی تابش پرتو گاما نشان داده بود که به اندازه‌ی حدود دو برابر جرم خورشید، آلومینیوم-۲۶ در راه شیری وجود دارد، ولی فرآیندی که این اتم‌های پرتوزا را پدید آورده بود ناشناخته بود. همچنین، روش شناسایی پرتوهای گاما به گونه‌ای بوده که سرچشمه‌ی دقیقشان به طور عمده ناشناخته بود. اکنون با این سنجش‌های تازه، اخترشناسان برای نخستین بار توانسته‌اند یک رادیوایزوتوپناپایدار را به طور قطعی در یک مولکول بیرون از سامانه‌ی خورشیدی شناسایی کنند.
ولی این دانشمندان همچنین نتیجه گرفته‌اند که بعید است اجرامی مانند سی‌کی-روباهک سرچشمه‌ی اصلی و عمده‌ی آلومینیوم-۲۶ در راه شیری باشند. جرم آلومینیوم-۲۶ در سی‌کی-روباهک حدود یک چهارم جرم پلوتو است، و با توجه به این که چنین رویدادهایی بسیار کمیابند، بسیار بعید است که آنها تنها تولیدکننده‌ی این ایزوتوپ در کهکشان راه شیری باشند [زیرا چنان چه گفته شد، میزان جرم کلی این عنصر در راه شیری حدود دو برابر جرم خورشید است که بسیار بسیار بیش از جرم پلوتو است-م]. این راه را برای بررسی‌های بیشتر درباره‌ی این مولکول‌های رادیواکتیو باز می‌گذارد.
 |
| برداشت هنری از مولکول‌های منوفلورید آلومینیوم در سی‌کی-روباهک. تصویر بزرگ‌تر |
--------------------------------------------
یادداشت‌ها:
۱]اثر انگشت‌های ویژه‌ی مولکولی معمولا در بررسی‌های آزمایشگاه‌هایی به دست می‌آیند. این روش در مورد مولکول 26AlF انجام‌پذیر نیست زیرا آلومینیوم-۲۶ روی زمین یافته نمی‌شود. از همین رو اخترفیزیکدانان آزمایشگاهی در دانشگاه کاسلآلمانبه کمک اثر انگشتِ مولکول پایدار و فراوانِ 27AlF که ایزوتوپ پایدار مونوفلورید آلومینیوماست، به داده‌هایی دقیق درباره‌ی مولکول کمیاب 26AlF دست یافتند.
۲]آلومینیوم-۲۶ در هسته‌اش ۱۳ پروتون و ۱۳ نوترون دارد (یک نوترون کمتر از ایزوتوپ پایدار آلومینیوم-۲۷). آلومینیوم-۲۶ در فرآیند واپاشی به عنصرِ به کلی متفاوتِ منیزیم-۲۶تیدیل می‌شود.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
ALMA - radioactive - isotope - aluminium-26 - CK Vulpeculae - NOEMA - radioactive - molecule - aluminium - star - element - gamma rays - Tomasz Kamiński - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Cambridge - USA - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - NOrthern Extended Millimeter Array - Solar System - nuclear energy - nuclide - spectral signature - fluorine - 26Al - wavelength - rotational transition - gold standard - red giant - Sun - decay - proton - nucleus - neutron - photon - solar mass - Milky Way - atom - Pluto - galaxy - University of Kassel - Germany - 27AlF - Aluminium-26 - magnesium-26 - helium - core - convective
منبع: eso
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان