ज्ञात ब्रह्माण्ड में इतना सोना क्यों है?

ब्रह्मांड में, या कम से कम उस क्षेत्र में जहां हम रहते हैं, बहुत अधिक सोना है। शायद यह कोई समस्या नहीं है, क्योंकि हम सोने को बहुत महत्व देते हैं। बात यह है कि कोई नहीं जानता कि यह कहां से आया। और यह वैज्ञानिकों को आश्चर्यचकित करता है।

क्योंकि जिस समय पृथ्वी बनी उस समय वह पिघली हुई थी, उस समय हमारे ग्रह पर मौजूद लगभग सारा सोना संभवतः ग्रह के केंद्र में समा गया था. इसलिए, यह माना जाता है कि अधिकांश सोना यहीं पाया जाता है भूपर्पटी और मेंटल को लगभग 4 अरब वर्ष पहले लेट हैवी बॉम्बार्डमेंट के दौरान क्षुद्रग्रह के प्रभाव से पृथ्वी पर लाया गया था।

उदाहरण के लिए दक्षिण अफ़्रीका में विटवाटरसैंड बेसिन में सोने का भंडार, ज्ञात सबसे समृद्ध संसाधन धरती पर सोना, गुण। हालाँकि, इस परिदृश्य पर वर्तमान में सवाल उठाए जा रहे हैं। विटवाटरसैंड की सोना धारण करने वाली चट्टानें (1) प्रभाव से पहले 700 से 950 मिलियन वर्ष के बीच जमा हुए थे व्रेडेफोर्ट उल्कापिंड. किसी भी मामले में, यह संभवतः एक और बाहरी प्रभाव था। अगर हम मान भी लें कि सीपियों में जो सोना हमें मिलता है वह भीतर से आता है, तो भी वह कहीं भीतर से ही आया होगा।

1. दक्षिण अफ्रीका में विटवाटरसैंड बेसिन की सोना धारण करने वाली चट्टानें।

तो हमारा सारा सोना और हमारा नहीं मूल रूप से कहाँ से आया? सुपरनोवा विस्फोटों के बारे में कई अन्य सिद्धांत हैं जो इतने शक्तिशाली होते हैं कि तारे गिर जाते हैं। दुर्भाग्य से, ऐसी अजीब घटनाएँ भी समस्या की व्याख्या नहीं करती हैं।

जिसका मतलब है कि ऐसा करना असंभव है, हालांकि कीमियागरों ने कई साल पहले कोशिश की थी। पाना चमकदार धातुएक समान परमाणु नाभिक बनाने के लिए उनहत्तर प्रोटॉन और 90 से 126 न्यूट्रॉन को एक साथ बांधना होगा। यह । ऐसा विलय अक्सर नहीं होता है, या कम से कम हमारे तत्काल ब्रह्मांडीय पड़ोस में नहीं होता है, इसे समझाने के लिए। सोने की विशाल संपदाजो हम पृथ्वी पर और अंदर पाते हैं। नए शोध से पता चला है कि सोने की उत्पत्ति के सबसे आम सिद्धांत, अर्थात्। न्यूट्रॉन सितारों (2) की टक्करें भी इसकी सामग्री के प्रश्न का विस्तृत उत्तर नहीं देती हैं।

सोना ब्लैक होल में गिर जाएगा

अब पता चला है कि सबसे भारी तत्व तब बनता है जब तारों में परमाणुओं के नाभिक अणुओं को पकड़ लेते हैं जिन्हें कहा जाता है न्यूट्रॉन. अधिकांश पुराने तारों के लिए, जिनमें पाए जाने वाले तारे भी शामिल हैं बौनी आकाशगंगाएँ इस अध्ययन से, प्रक्रिया तेज है और इसलिए इसे "आर-प्रक्रिया" कहा जाता है, जहां "आर" का अर्थ "तेज" है। दो नामित स्थान हैं जहां सैद्धांतिक रूप से प्रक्रिया होती है। पहला संभावित फोकस एक सुपरनोवा विस्फोट है जो बड़े चुंबकीय क्षेत्र बनाता है - एक चुंबक-घूर्णन सुपरनोवा। दूसरा जुड़ रहा है या टकरा रहा है दो न्यूट्रॉन तारे.

उत्पादन देखें आकाशगंगाओं में भारी तत्व सामान्य तौर पर, हाल के वर्षों में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों ने कई अध्ययन किए हैं निकटतम बौनी आकाशगंगाएँ से केक दूरबीन मौना केआ, हवाई पर स्थित है। वे देखना चाहते थे कि आकाशगंगाओं में सबसे भारी तत्व कब और कैसे बने। इन अध्ययनों के नतीजे इस थीसिस के लिए नए सबूत प्रदान करते हैं कि बौनी आकाशगंगाओं में प्रक्रियाओं के प्रमुख स्रोत अपेक्षाकृत लंबे समय के पैमाने पर उत्पन्न होते हैं। इसका मतलब यह है कि ब्रह्मांड के इतिहास में भारी तत्वों का निर्माण बाद में हुआ। चूंकि मैग्नेटोरोटेशनल सुपरनोवा को पहले के ब्रह्मांड की घटना माना जाता है, भारी तत्वों के उत्पादन में अंतराल न्यूट्रॉन स्टार टकराव को उनके मुख्य स्रोत के रूप में इंगित करता है।

भारी तत्वों के स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतसोने सहित, अगस्त 2017 में न्यूट्रॉन स्टार विलय घटना GW170817 में विद्युत चुम्बकीय वेधशालाओं द्वारा देखे गए थे, इस घटना की पुष्टि न्यूट्रॉन स्टार विलय के रूप में की गई थी। वर्तमान खगोलभौतिकीय मॉडल सुझाव देते हैं कि एक एकल न्यूट्रॉन स्टार विलय घटना 3 से 13 द्रव्यमान सोने के बीच उत्पन्न होती है। पृथ्वी के सारे सोने से भी अधिक.

न्यूट्रॉन तारे की टक्कर से सोना बनता है, क्योंकि वे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को परमाणु नाभिक में जोड़ते हैं, और फिर परिणामी भारी नाभिक को बाहर निकाल देते हैं स्थान. इसी तरह की प्रक्रियाएँ, जो सोने की आवश्यक मात्रा भी प्रदान करेंगी, सुपरनोवा विस्फोटों के दौरान हो सकती हैं। ब्रिटेन में हर्टफोर्डशायर विश्वविद्यालय के खगोलशास्त्री और इस विषय पर नवीनतम अध्ययन के प्रमुख लेखक चियाकी कोबायाशी (3) ने लाइवसाइंस को बताया, "लेकिन ऐसे विस्फोट में सोना पैदा करने के लिए पर्याप्त विशाल तारे ब्लैक होल में बदल जाते हैं।" तो, एक सामान्य सुपरनोवा में, सोना, भले ही बनता है, ब्लैक होल में समा जाता है।

3. हर्टफोर्डशायर विश्वविद्यालय के चियाकी कोबायाशी

उन अजीब सुपरनोवाओं के बारे में क्या? इस प्रकार का तारा विस्फोट, तथाकथित सुपरनोवा मैग्नेटोरोटेशनल, एक बहुत ही दुर्लभ सुपरनोवा। मरता हुआ तारा वह उसमें बहुत तेजी से घूमता है और उससे घिरा रहता है मजबूत चुंबकीय क्षेत्रकि विस्फोट होने पर यह अपने आप लुढ़क गया। जब यह मर जाता है, तो तारा अंतरिक्ष में पदार्थ के गर्म सफेद जेट छोड़ता है। चूँकि तारा अंदर की ओर मुड़ा हुआ है, इसकी धाराएँ सुनहरे कोर से भरी हैं। अब भी, सोने से बने तारे एक दुर्लभ घटना हैं। तारे सोना बनाना और उसे अंतरिक्ष में भेजना और भी दुर्लभ हैं।

हालाँकि, शोधकर्ताओं के अनुसार, न्यूट्रॉन सितारों और मैग्नेटोरोटेशनल सुपरनोवा की टक्कर भी यह नहीं बताती है कि हमारे ग्रह पर इतनी प्रचुर मात्रा में सोना कहाँ से आया। "न्यूट्रॉन स्टार विलय पर्याप्त नहीं हैं," वे कहते हैं। कोबायाशी. "और दुर्भाग्य से, सोने के इस दूसरे संभावित स्रोत को जोड़ने के साथ भी, यह गणना गलत है।"

यह निश्चित करना कठिन है कि कितनी बार छोटे न्यूट्रॉन तारे, जो प्राचीन सुपरनोवा के बहुत घने अवशेष हैं, एक दूसरे से टकराते हैं। लेकिन ये शायद बहुत आम नहीं है. वैज्ञानिकों ने इसे सिर्फ एक बार ही देखा है. अनुमान से पता चलता है कि वे इतनी बार नहीं टकराते कि पाया गया सोना निकल सके। ये महिला के निष्कर्ष हैं कोबायाशी और उनके सहयोगियों, जिसे उन्होंने सितंबर 2020 में द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशित किया था। वैज्ञानिकों द्वारा किए गए ये इस तरह के पहले निष्कर्ष नहीं हैं, बल्कि उनकी टीम ने रिकॉर्ड मात्रा में शोध डेटा एकत्र किया है।

दिलचस्प बात यह है कि लेखक कुछ विस्तार से बताते हैं ब्रह्मांड में हल्के तत्वों की मात्रा पाई जाती है, जैसे कार्बन ¹²सी, और सोने से भी भारी, जैसे यूरेनियम ²³⁸यू। उनके मॉडल में, स्ट्रोंटियम जैसे तत्व की मात्रा को न्यूट्रॉन सितारों की टक्कर और मैग्नेटोरोटेशनल सुपरनोवा की गतिविधि द्वारा यूरोपियम द्वारा समझाया जा सकता है। ये ऐसे तत्व थे जिनसे वैज्ञानिकों को अंतरिक्ष में उनकी उपस्थिति के अनुपात को समझाने में कठिनाई होती थी, लेकिन सोना, या बल्कि इसकी मात्रा अभी भी एक रहस्य है।