ในหนังสือยอดนิยมเรื่อง “Cosmos” ในปี 1980 Carl Sagan เขียนถึงสิ่งที่ทำให้เรา: “องค์ประกอบทั้งหมดของโลกยกเว้นไฮโดรเจนและฮีเลียมบางส่วนได้รับการปรุงโดยการเล่นแร่แปรธาตุของดาวฤกษ์เมื่อหลายพันล้านปีก่อนในดวงดาว ซึ่งบางส่วนในปัจจุบันไม่เด่น ดาวแคระขาวที่อยู่อีกด้านหนึ่งของกาแล็กซีทางช้างเผือก ไนโตรเจนใน DNA ของเรา แคลเซียมในฟัน เหล็กในเลือด คาร์บอนในพายแอปเปิ้ล ถูกสร้างขึ้นภายในดาวฤกษ์ที่พังทลาย เราสร้างมาจาก ‘วัตถุดิบ’”
Chris Ashallผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์
ในภาควิชาฟิสิกส์ของวิทยาลัยวิทยาศาสตร์ เวอร์จิเนียเทค ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมว่า “สตาร์สตัฟฟ์” นี้ผลิตขึ้นที่ไหนและอย่างไร สัปดาห์นี้ Ashall เริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb ของ NASA เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ขององค์ประกอบหนักในการระเบิดของดาวฤกษ์หรือซูเปอร์โนวาที่กำลังจะระเบิด ขณะที่ศูนย์ปฏิบัติการภารกิจในเมืองบัลติมอร์ของเจมส์ เว็บบ์ถ่ายทอดคำสั่งไปยังกล้องโทรทรรศน์ระยะไกลเพื่อรวบรวมการสังเกตการณ์เกี่ยวกับซุปเปอร์โนวาที่ Ashall กำหนดเป้าหมาย ทีมงานของเขาที่เวอร์จิเนียเทคจะศึกษาข้อมูลที่รวบรวมได้ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์อื่นๆ กว่า 30 คนจากทั่วโลกโดยเป็นส่วนหนึ่งของ Mid- การทำงานร่วมกันของอินฟราเรดซูเปอร์โนวาที่ Ashall เป็นผู้นำ
Ashall เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ไม่กี่คนที่เลือกใช้กล้องโทรทรรศน์สำหรับสองโครงการในรอบแรกของภารกิจ โครงการจะศึกษาซูเปอร์โนวาสองประเภท ได้แก่ ซูเปอร์โนวาประเภท Ia ซึ่งอธิบายถึงการระเบิดของดาวแคระขาวที่มีคาร์บอน-ออกซิเจน และซูเปอร์โนวาที่แกนกลางยุบตัว“เกือบทุกอย่างรอบตัวเรามาจากดาวฤกษ์ที่กำลังจะตาย” Ashall กล่าว “เราสร้างมาจากละอองดาว ความสามารถในการศึกษาข้อเท็จจริงนั้นอย่างละเอียดว่าเกิดจากอะไร และเข้าใจว่าองค์ประกอบต่างๆ รอบตัวเรามาจากไหน เป็นสิ่งที่น่าอัศจรรย์จริงๆ”ดาวฤกษ์ผลิตธาตุหนักผ่านกระบวนการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ เมื่อดาวฤกษ์เผาไหม้ ตาย และระเบิด ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์จะเกิดขึ้นภายในพวกมัน
ซูเปอร์โนวาเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงและมีความหนาแน่น
มากที่สุดในเอกภพ Ashall กล่าว วัสดุในดาวฤกษ์เผาไหม้และเผาไหม้เพื่อสร้างองค์ประกอบที่หนักขึ้นและหนักขึ้น จากไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม ฮีเลียมเป็นคาร์บอน คาร์บอนเป็นออกซิเจน และอื่นๆ ตลอดทางจนถึงตารางธาตุจนถึงธาตุเหล็ก
เมื่อดาวฤกษ์ระเบิดในที่สุด พวกมันก็จะโยนวัสดุทั้งหมดนี้กลับออกไปในจักรวาลด้วยความเร็วสูงถึง 30 เปอร์เซ็นต์ของความเร็วแสงเพื่อสร้างดาวฤกษ์และดาวเคราะห์รุ่นต่อไป “นั่นเป็นวิธีที่โลกและทุกสิ่งรอบตัวเราสามารถมีธาตุหนักเหล่านี้ได้ทั้งหมด” Ashall กล่าว “พวกเขาถูกสร้างขึ้นในดาวที่กำลังจะตาย”
เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าธาตุหนักส่วนใหญ่ในเอกภพเกิดขึ้นจากการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ แต่ Ashall ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม เพื่อติดตามองค์ประกอบเฉพาะกับซูเปอร์โนวาหลากหลายชนิด และเพื่อวัดว่าองค์ประกอบเหล่านั้นสร้างขึ้นในระดับใด ดาว
ในโครงการแรกของเขา Ashall จะมองหาองค์ประกอบที่พบได้ทั่วไปบนโลก เช่น แมงกานีส โครเมียม โคบอลต์ และนิกเกิล โดยโฟกัสกล้องโทรทรรศน์เจมส์ เว็บบ์ไปที่ซูเปอร์โนวา Ia โดยเฉพาะ: ดาวแคระขาวรุ่นที่สามชื่อ SN2021aefx ซึ่งระเบิด ปีที่แล้วในกาแล็กซีก้นหอย NGC1566 หรือที่รู้จักกันในชื่อ Spanish Dancer “หนึ่งปีหลังจากการระเบิด คุณสามารถมองทะลุไปยังใจกลางของซุปเปอร์โนวาได้เลย” Ashall กล่าว “นั่นคือจุดที่การเผาไหม้ที่มีความหนาแน่นสูงเกิดขึ้น การสังเคราะห์นิวเคลียสเกิดขึ้นในเวลาเพียงไม่กี่วินาที แต่เราเห็นบริเวณศูนย์กลางที่มีความหนาแน่นสูงหนึ่งปีหลังจากการระเบิด”
Ashall จะใช้กล้องโทรทรรศน์เพื่อรวบรวมข้อมูลการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปีขององค์ประกอบภายใน SN2021aefx สเปกโทรสโกปีเกี่ยวข้องกับการดูสเปกตรัมที่ผลิตโดยวัสดุเมื่อกระทบหรือเปล่งแสงโดยแบ่งแสงออกเป็นสีต่างๆ ตาม NASA “สเปกโทรสโกปีบอกเราเกี่ยวกับเส้นธาตุต่างๆ” Ashall กล่าว “ถ้ามีเส้น เรารู้ว่ามีองค์ประกอบอยู่ที่นั่น”กล้องโทรทรรศน์ใหม่ของ NASA เป็นกล้องตัวแรกที่สามารถรวบรวมข้อมูลที่ Ashall ต้องการได้ เจมส์ เว็บบ์สามารถสังเกตการณ์ในช่วงความยาวคลื่นที่ฮับเบิลไม่สามารถทำได้ Ashall กล่าว
“ส่วนใหญ่แล้วฮับเบิลสามารถสังเกตได้ในรังสีอัลตราไวโอเลต แสง และเล็กน้อยในอินฟราเรดใกล้ แต่เจมส์ เว็บบ์ถูกสร้างให้สังเกตในอินฟราเรดใกล้และอินฟราเรดกลาง” เขากล่าว “มันเปิดหน้าต่างความยาวคลื่นใหม่เพื่อทำฟิสิกส์ดาราศาสตร์”โครงการที่สองของ Ashall จะมุ่งเน้นไปที่การตรวจจับคาร์บอนมอนอกไซด์และซิลิกอนมอนอกไซด์ ซึ่งเป็นการสร้างบล็อกสำหรับชีวิตในเอกภพในซูเปอร์โนวาที่แกนกลางยุบตัว ซูเปอร์โนวาที่แกนกลางยุบตัวเป็นดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่กำลังจะตายซึ่งมีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราถึงแปดเท่า ชื่อของซูเปอร์โนวามาจากลักษณะการระเบิดที่เกิดขึ้น Ashall กล่าวว่า เมื่อดาวฤกษ์มวลมากตาย มันจะยุบตัวในตัวเองและทำให้เกิดการระเบิดที่สว่างกว่าดวงอาทิตย์มากกว่า 100 พันล้านเท่า
ด้วยการใช้การสังเกตของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ Ashall จะไม่เพียงแต่ค้นหาธาตุหนักเท่านั้น แต่ยังตรวจสอบด้วยว่าเมื่อใดที่พวกมันถูกผลักออกจากซุปเปอร์โนวาที่กำลังระเบิด ทีมของเขาจะศึกษาว่าซุปเปอร์โนวาระเบิดได้อย่างไรโดยจับคู่ข้อมูลกับการจำลองการระเบิดของคอมพิวเตอร์
“เมื่อเราวัดเส้นเหล่านี้ เราสามารถหาความเร็วของการระเบิดได้” Ashall กล่าว “ถ้าอย่างนั้นเราจะเข้าใจว่าองค์ประกอบเหล่านี้ถูกโยนออกไปในจักรวาลเร็วแค่ไหน”เริ่มต้นด้วยซูเปอร์โนวาประเภท Ia ชนิดเดียว Ashall หวังที่จะสร้างตัวอย่างซูเปอร์โนวาประเภทต่างๆ เพื่อสร้างสถิติที่มีความหมายเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในฐานะผู้สร้างองค์ประกอบต่างๆ เขาเปิดรับสิ่งที่พวกเขาจะพบ
“หากเราไม่พบองค์ประกอบเหล่านั้นที่มาจากซูเปอร์โนวา เราก็ต้องประเมินสิ่งที่เรารู้อีกครั้งว่าดาวฤกษ์ตายอย่างไร และองค์ประกอบเหล่านี้ถูกปลดปล่อยสู่จักรวาลได้อย่างไร” Ashall กล่าว “มันน่าสนใจทั้งสองทาง”
credit : sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
