حُلَّ اللغز أخيرًا: ما هو المصدر الرئيسي لعنصر الليثيوم في الكون؟

يتكوَّن الليثيوم ــ أخف عنصر صلب ــ خلال ظاهرة فيزيائيَّة فلكيَّة، لكن يبقى أصله غامضًا. مؤخرًا، قام باحثون بالتقاط كميَّات ضخمة من البيريليوم-7، وهو عنصر غير مستقر يصبح ليثيوم بعد 53.2 يوم، وذلك في مستعر الرامي 1015 رقم 2. (Sagittarii 2015 N.2)، ممَّا جعلهم يقترحون أنَّ المستعرات هي المصدر الرئيسي لليثيوم في المجرَّة.

عمليًّا، لكل عنصر كيميائي له أصل فلكي. العناصر الخفيفة تشكَّلت بعد 10 ثوانٍ إلى 20 دقيقة بعد الإنفجار العظيم، وذلك يتضمَّن الهيدروجين (75%) و الهيليوم (25%) و كميَّة صغيرة من الليثيوم و البيريليوم.

العناصر الكيميائيَّة المتبقيَّة تشكَّلت في النجوم، سواءًا كان ذلك عبر اندماج العناصر الأخرى في النواة، والذي يبدأ باندماج الهيدروجين لتكوين الهيليوم، وليخلق بعد ذلك عناصر أثقل حتى نصل إلى الحديد. عمليَّات أخرى مثل إنفجار المستعرات العظمى والتفاعلات في الأغلفة الجويَّة للنجوم العملاقة تنتج الذهب والرصاص والنحاس وعناصر أخرى. تلك العناصر يُعاد تدويرها بعد ذلك لتشكّل نجوم وكواكب جديدة، حتى وقتنا الحاضر.

في هذا الشأن يقول لوكا إيزو (Luca Izzo) باحث من معهد الأندلس للفيزياء الفلكيَّة : >>لكن الليثيوم كان لديه مشكلة : نعلم أنَّ 25% من الليثيوم الموجود يأتي من التخليق النووي البدائي، لكننا لم نستطع تتبع آثار مصدر نسبة الـ 75% المتبقيَّة.<<

حل لغز الليثيوم :

يكمن حل لغز الليثيوم حسب هذه الدراسة في المستعر، وهي ظاهرة إنفجاريَّة تحدث في نظام نجمي ثنائي حيث يكون أحد النجمين في النظام قزمًا أبيض. يقوم القزم الأبيض بسحب المواد من توأمه ليقوم بتشكيل طبقة سطحيَّة من الهيدروجين، والذي يقوم بتفعيل المستعر بعد وصوله لدرجة معيَّنة من الكثافة، وهذا ما قد يرفع من درجة لمعان النجم إلى مائة ألف مرَّة. بعد بضعه أسابيع، يستقر النظام و تنطلق العمليَّة مجدَّدًا.

قام الباحثون بدراسة مستعر الرامي 1015 رقم 2 (يُعرف أيضًا بإسم V5668 Sgr)، والذي تمَّ التقاطه في 15 مارس 2015 وبقي ظاهرًا لفترة تفوق الثمانين يومًا. تمَّت الملاحظات باستعمال المطياف الموجود على المقراب العظيم بتشيلي (ESO) لمدة 24 يومًا، وسمح ذلك بمراقبة تطور إشارة البيريليوم-7 داخل مستعر للمرَّة الأولى وحساب الكميَّة المتواجدة.
تقول كريستينا ثون (Christina Thöne) الباحثة من معهد الأندلس للفيزياء الفلكيَّة : >>يعتبر البيريليوم-7 عنصرًا غير مستقتر يتحوَّل إلى ليثيوم في 53.2 يومًا، لذلك يعتبر وجوده دليلًا قاطعًا على وجود الليثيوم.<<

هذا وقد تمَّ توثيق وجود عنصر البيريليوم-7 في مستعر آخر مسبقًا، لكن قياس كميَّة الليثيوم المنتجة من طرف مستعر الرامي 1015 رقم.2 كان أمرًا مفاجئًا. يقول لوكا إيزو في هذا الصدد : >>نحن نتحدث عن كميَّة من الليثيوم تفوق تلك الموجودة في الشمس بـ 10 مرَّات. مع هذه الكميَّات، مستعريَّن إثنين في السنة سيكونان كافيين لتبرير وجود كل الليثيوم الموجود في مجرَّة درب التبانة. يبدو أنَّ المستعرات هي المصدر الرئيسي لليثيوم في الكون.<<

إعداد : وليد سايس
تدقيق: جمان الرشدان
المصدر