الأغرب على الإطلاق: غاز أقدم من الكون بتريليون مرة
المدينة نيوز := قال باحثون من أكثر من دولة إنهم رصدوا في كاشف مُخبأ على عمق تحت كتلة غران ساسو الإيطالية أغرب عملية فيزيائية تم رصدها حتى الآن على الإطلاق، ألا وهي عملية تحلل غاز زينون 124 النبيل المشع.
وبحسب الباحثين فإنهم وجدوا أن عمر النصف لهذا النظير المشع يبلغ 18 تريليار سنة، أي رقم 18 بجانبه 21 صفرا، وأكثر من تريليون مرة أطول من عمر الكون.
واستخدم الباحثون الكاشف زينون “تي 1” أصلا في البحث عن مادة مظلمة مبهمة، مادة غير معروفة، يمكن رصد تأثير جاذبيتها، ولكن هذه المادة ليس لها تأثير تبادلي مع الضوء، مما يجعلها غير مرئية.
ويعلم الفيزيائيون من خلال دراسات غير مباشرة أنه لا بد وأن يكون حجم المادة المظلمة في الكون أكثر خمسة أمثال من المادة المعروفة لنا، ولكنهم لا يعرفون مما تتكون هذه المادة.
ويأمل الباحثون من خلال استخدام كشاف زينون “تي 1” في التمكن من إثبات وجود جزيئات من المادة المعتّمة بشكل مباشر، لذلك ثبّتوا صهريجا به 1.3 طن من غاز الزينون السائل النقي، على عمق 1400 متر تحت جبال غران ساسو وسط إيطاليا، محاولين رؤية ومضات ضوئية يمكن أن تكون ناشئة عن أي تأثير تبادلي محتمل للمادة المظلمة مع غاز زينون. ولكن هذا الكاشف يثبت عمليات أخرى أيضا، على سبيل المثال تحلل نظائر الزينون المشعة. والنظائر هي أنواع من العناصر الكيميائية التي تتفاوت في كتلتها لأنها تمتلك في نواتها الذرية أعدادا مختلفة من النيوترونات.
ويمتلك غاز الزينون عدة نظائر مشعّة يتحلل معظمها بعد ساعات أو أيام. ولكن نظير الزينون 124 يتحلل من خلال عملية نادرة للغاية، حيث يتطلب ذلك أن يتلقف بروتينان في نواة الذرة بشكل متزامن إلكترونين من الغلاف الإلكتروني للذرة.
كما يجب أن يتصادف وجود الإلكترونين في نفس الوقت في الوضع الصحيح المناسب لذلك، وهو أمر غير محتمل لدرجة أنه وفي حالة وجود كمية كبيرة من غاز الزينون فإن نصف هذه الكمية لا تتحلّل إلا بعد 18 تريليار سنة، في حين يبلغ عمر الكون قرابة 14 مليار سنة.
وسجلت المستشعرات الحساسة خلال التجربة التي استخدم فيها كشاف زينون “تي 1”، الومضات الضوئية المميزة لعملية شغل الإلكترونين اللذين تم اصطيادهما من الغلاف الإلكتروني للذرة مكان إلكترونين آخرين.
وأكد الباحثون أن إثبات تحلل زينون 124 يوضح مدى قوة أداء الكاشف ويسمح ذلك أيضا بالبحث عن عمليات تحلل جديدة بشكل جذري من شأنها أن توفر دلائل على وجود قوانين فيزيائية غير معروفة حتى الآن.
