تخليق العناصر الثقيلة في المستعرات العظمى: الفيزياء النووية والفلكية لمنشأ الذهب والفضة والكون المادي

تعد المستعرات العظمى (Supernovae) الانفجارات النجمية الأعنف والأكثر بهجة وإثارة في الكون الكوني؛ وتتميز بكونها المصانع والمطابخ النووية الأساسية التي تخلقت بداخلها غالبية العناصر الكيميائية الثقيلة في الجدول الدوري والتي تعذر على تفاعلات الاندماج الهادئ للنجوم العادية بناءها وتصنيعها كلاسيكياً. وينشأ تخليق العناصر الثقيلة بفعل عملية "التقاط النيوترونات السريعة" (r-process) أثناء الثواني القليلة لانفجار المستعر الأعظم؛ حيث يتم قذف كميات هائلة ومخيفة من النيوترونات الحرة والجسيمات تحت تأثير ضغط وحرارة تفوق ملايين المرات قلب الشمس؛ وتقوم الأنوية الحديدية للذرات بامتصاص هذه النيوترونات بسرعة فائقة لتتحول إلى عناصر غير مستقرة تخضع لتحلل بيتا السريع لترتفع أعدادها الذرية وتتحول لذرات الذهب (Au)، الفضة (Ag)، والبلاتين ويورانيوم وتتشتت في الفضاء. ويمثل هذا التخليق النووي العنيف التفسير العلمي والفيزيائي الأوحد لوجود المعادن الثقيلة والذهب على كوكب الأرض وفي جينوم الحياة؛ حيث يتكون جسد الإنسان ومجوهراته بالكامل من غبار نجوم ميتة ومتفجرة منذ مليارات السنين؛ ويحاول علماء الفلك رصد طيف هذه الانفجارات الكونية بدقة متناهية لرسم الخرائط الكيميائية للكون وحساب وفرة العناصر المعدنية الثقيلة وتطور الكون المادي كلياً وبدقة تامة.