Uzaydaki demiri neden yeterince göremiyoruz ? ( Why can’t we see the iron in space ?

  

Uzaya  ağır  metaller  saçan süpernova  patlaması (temsili)

(Kaynak: NASA/Swift/Skyworks Digital/Dana Berry; universetoday.com)

Astrofizikçiler,  demirin, hidrojen, oksijen,ve  karbon  gibi  diğer  hafif  elementlerin  yanında,  evrende  en  fazla  bulunan  element  olduğunu  söylüyor. Ancak,  gerçekleştirilen  gözlemlerde  demirin  bu (olası)  bolluğu  doğrudan  gözlenemiyor !

Astrofizikçiler, hidrojen, helyum, berilyum  ve  lityum’un   dışındaki  elementlerin  yıldızların  içinde  sentezlendiğini  söylemekte. Ağır  elementler  ise  Büyük  Patlama’nın  yol  açtığı  çekirdek  sentezi  (nucleosynthesis) sürecinde  yaratıldı. Şüphesiz, elementler  eşit  miktarlarda  yaratılmadı.

Elementlerin  evrendeki oranları.

(Kaynak:  Wikipedia)

Füzyon: hafif  atom  çekirdeklerinin, enerji  yayarak, daha  ağır  çekirdekler  oluşturması. Fisyon  ise, ağır  çekirdeklerin, enerji yayarak, daha  hafif  çekirdeklere  dönüşmesi.

Demirden  daha  hafif elementlerde füzyon  enerji  açığa  çıkarırken, fisyon  enerji  tüketir. Demirden  daha  ağır  elementlerde  ise, bunun  tersi gerçekleşir !  (Atom  fiziğinde birleşme enerjisiyle (binding  energy)  ilişkili  bir  konu…)  Yıldızlar  hidrojen füzyonu  ile enerji  üretir; ışır…

Evan  Gough’ın  universetoday.com’da, 11 Temmuz  2019’da  yayımlanan  yazısında,  bir  yıldızın sıradan  yaşamında, demiri  de  içeren (nisbeten  hafif)  elementlerin çekirdek  senteziyle üretildiğini  söyledi. Demirden  daha  ağır  elementlerin  sentezlenmesi  için  ise süpernova  adı  verilen  yıldız  patlamalarının  (bu  süreçte  oluşacak  çekirdek  sentezinin) meydana  gelmesi  gerekli. Süpernova  patlamaları  nadir  gerçekleşen  olaylar   olduğundan, evrendeki  ağır  elementlerin  nadir  olması  da  bu  sebepten.

Demirin  daha  ağır  bir  elemente  dönüştürülebilmesi için,  çok  büyük  miktarda  enerji gerektiğinden, evrende  demirin  nisbeten  fazla  miktarda  mevcut  olması  bu  sebepten; nisbeten  kararlı  olmasından… Kısaca, demir  kararlı  bir  element.  Bu  gerçeğe  rağmen, evrendeki  demir  bolluğu   gözlenememekte !

Demir, Dünyamız  gibi, gezegenlerin  ve  diğer  büyük  kütleli  gök  cisimlerinin  çekirdeklerinde   sıvı-katı  halde,  kabuklarında  ise  katı halde  bulunmakta. Demirin  mevcut  olduğu  diğer  bir  ortam  ise, gaz  halinde  bulunduğu  Güneş  ve  diğer  yıldızlar.

Arizona  Eyalet  Üniversitesindeki  bir  grup  kimyacı, bu  kayıp  demirin  izini  bulduğunu  ileri  sürdü. Bu araştırmacılara göre, evrendeki  demir karbon  molekülleriyle  birleşerek, ‘pseudocarbynes’  adı  verilen molekülleri  oluşturdu. Bu  moleküllerin, spektrum  olarak, evrende  yaygın  şekilde  mevcut  olan   karbon  moleküllerinden  ayırdedilmeleri zor  olduğundan, bu  durum  da  ayırdedilmelerini  önledi !

Pilarasetty Tarakeshwar (ASU’s School of Molecular Sciences), Peter Buseck ve  Frank Timmes (ASU’s School of Earth and Space Exploration) tarafından  hazırlanan  bir  araştırma  makalesinde, bu  yeni  molekül bilim  dünyasına tanıtıldı.

Araştırmacılar, ayrıca, uzayda  gözlenen ‘kararsız-karbon zinciri  moleküllerinin’  (buckybull; mothball) bolluğuna  da  bir  açıklama  getirdi. Dokuz karbon  atomundan  daha  fazlasını  içeren molekül  zincirlerinin  kararsız  olduğu  bilinirken, uzayda, daha  fazla atom  içeren  zincirler  de  gözlenmekteydi.

Yıldız R Coronae Borealis  etrafında ‘buckyball’ (C60 buckminsterfullerene)  ve aromatik  hidrokarbonlar.

(Kaynak:  MultiMedia Service (IAC; universetoday.com)

Bu  karbon zincirlerinin  kararlılığını  sağlayan bünyelerindeki  demirdi !

Yararlanılan  Kaynak:

https://www.universetoday.com/142796/there-should-be-more-iron-in-space-why-cant-we-see-it/#more-142796