Altın  nereden  geliyor…? ( Where  does   the  gold  come  from…?)

Yengeç Bulutsusu (Crab  Nebula)

(Kaynak: NASA, ESA and Allison Loll/Jeff Hester (Arizona State University). Acknowledgement: Davide De Martin (ESA/Hubble))

Altının  kaynağını ‘patlayan  büyük  yıldızlar’  olarak  bilirdik… Astronomi  araştırmalarında  sağlanan  gelişmeler  bu  kaynağın ‘birleşen  nötron  yıldızları’  olduğunu  söylemeye  başladı. Gerçekleştirilen son  bir  araştırmada, bu  defa, ‘collapser’ler  ortaya  çıktı !   Kısaca, hızla  dönen  ve içe-çöken nötron  yıldızları… Charles Q. Choi, space.com’da  8 Mayıs 2019’da  yayımlanan  yazısında  böyle  söyledi.

Araştırmacılar, altın  gibi ağır  elementlerin sentezlenebilmesi  için, sıradan  yıldızlar  içinde  gerçekleşen  nükleer  reaksiyonun  yeterli  olamadığını, bu  seviyedeki  reaksiyonların  oluşturduğu  basınç  ve  sıcaklığın, sonunda altın, platin, uranyum  kadar   ağır  elementlerin  üretimini  sağlayacak  ortamı  oluşturmada  yeterli  olamadığını  söylüyor.  Bunların  üretimi  için, çok  daha  yüksek sıcaklığın  ve  basıncın sağlanması  gerekmekte.

Evrenbilimcilere  göre, Büyük  Patlamayı  takiben  ortaya  çıkan  evrende, doğal  olarak  ve  öncelikle, en  hafif elementler  sentezlendi / üretildi: Hidrojen, helyum  ve  lityum…

Periyodik  cetvelde  ‘demir’e  kadar  mevcut  olan  diğer,  nisbeten-ağır  elementler  ise, çoğunlukla,  yıldızların merkezinde  sentezlendi.

Altın  ve  uranyum  gibi, atom  ağırlığı  çok  daha  büyük  olan  elementlerin  nasıl  ortaya  çıktığı  hususu  ise,  evrenbilimcilerin uzun  zaman  cevap  aradıkları  bir  soru  olarak  kaldı. Yakın  zamanda  gerçekleştirilen  bir  araştırmada, anahtar  bir  hususa (key  clue; kilit…demedik !) dikkat  çekildi. Daha ağır  elementlerin  sentezlenebilmesi (r-process)  için, ortamdaki  nötronları  hızla absorbe  edecek  atomik  çekirdek  gerekmekteydi.

Nötron  yıldızı  çarpışmaları, ilk defa  olarak, 2017’de, LIGO ve  VIRGO  gözlemevleri  tarafından  belirlenmişti. Araştırmacılar,  gerçekleştirilen  bu  gözlemlerden  sonra,  ‘r-süreci’ (r-process)  elementlerinin birleşen / çarpışan  nötron  yıldızlarının  yol  açtığı patlama  şoku   tarafından  oluşturulduğunu  söylemeye  başladılar.  2017’deki  nötron  yıldızı-birleşmesi  bir  kara  deliğin  doğmasıyla  sonuçlanmıştı.

Gerçekleştirilen son  bir  araştırmada, bir  adım  daha  ileri  gidilerek, ‘r-süreci’ içinde  üretilen ağır  elementlerin ana  kaynağının, ortaya  çıkan  kara  deliğin  etrafında  oluşan  ‘madde  (gaz / toz) toplanma  diski’ (accretion  disc) olduğu  ileri  sürüldü.

Perimeter Teorik Fizik Enstitüsü’nden  Daniel Siegel  (Waterloo, Kanada), bu  süreci  tetikleyen  fiziki  şartların / ortamın  farklı  başka astrofizik  sistemlerinde  de  bulunabileceğini  düşündüklerini  söyledi.

Bu  düşünceyi  doğrulamak  amacıyla, hızla  dönerek  içine  çöken,   büyük kütleli  yıldızların  etrafında ‘madde  toplanma  diski’  oluşturmak  için  gerçekleştirilen  bilgisayar  simülasyonlarında, oluşan  madde  toplanma  disklerinin  çok  sıcak  ve  yoğun  iç  bölgelerinde   ortaya  çıkan  elektron,  pozitron  ve  nötrinoların, protonları  nötronlara   dönüştürerek, ağır  elementlerin  sentezlenebilmesi  için ‘başlangıç  şartlarını’ oluşturduğu  gözlendi.

Araştırmacılar,  ‘içe-çökenler’ olarak  adlandırılabilecek  ‘collapsar’ların, nötron  yıldızı  birleşmelerinden  daha  nadir  olarak  gerçekleşen  astronomi  olayları  olduğunu  söylüyor.    Kısaca, Samanyolunda  sentezlenen ağır  elementlerin  %80  kadarı, nötron  yıldızı  birleşmelerinin sentezlediklerine (%20  kadarı)  kıyasla,  bu, ‘içe-çöken’  yıldız  patlamaları (r-süreci) sebebiyle uzaya  saçılmakta. Araştırmacıların  vardığı sonuç  bu.

 

Yararlanılan  Kaynak:

https://www.space.com/collapsar-stars-gave-universe-gold.html