Nötron yıldızı birleşimi (temsili)
(Kaynak: © ESO/L. Calçada/M. Kornmesser; space.com)
Spacedaily.com’da 24 Ekim 2019’da yayımlanan bir haberde, ağır metallerin nötron yıldızı çarpışma sürecinde üretildiğine dair ilk delilin belirlendiği duyuruldu. Astronomlar, iki nötron yıldızının çarpıştığı ortamda, yeni oluşmuş ağır metal ‘strontium’un varlığını belirledi.
Avrupa Gözlemevi ESO’nun Şili’deki VLT (Very Large Telescope) üzerinde bulunan spektrograf (X-shooter spectrograph) ile gerçekleştirilen bu keşif ile, ağır metallerin nötron yıldızı çarpışmaları esnasında üretildiğinin ilk delili de belirlenmiş oldu. Bu bulgu, araştırmacıların kimyasal elementlerin oluşumu bilmecesinde karanlık bir noktanın daha aydınlatılmasını sağladı.
Şili’deki ESO araştırmacıları, Dünya üzerinden geçen gravitasyon dalgalarını belirledikten sonra, teleskoplarını nötron yıldızı birleşimi olan GW170817’ye çevirmişlerdi. Astronomlar, eğer ağır elementler nötron yıldızı birleşmeleri esnasında sentezleniyorsa, bu birleşmelerden sonra ortaya çıkan patlama kalıntısı (kilonovea) içinde oluşmuş olmaları ve belirlenmeleri gerektiğini düşündüler.
Ve, araştırmaları sonuç verdi. Ağır metal strontium atomları, tam da orada durmaktaydı.
GW170817 birleşmesini takiben, ESO’nun teleskop filosu kullanılarak, ortaya çıkan ‘kilinova’ patlaması farklı (morötesi, kızılötesi-yakını,…) dalgaboylarında gözlendi. Elde edilen spektrumda ağır elementlerin varlığı belirlenmekle birlikte, elementler tek tek ayrıştırılamamıştı. Araştırma grubundan Darach Watson (University of Copenhagen; danimarka) böyle söyledi.
Astronomlar, elementleri sentezleyen kimyasal süreçleri 1950’li yıllardan beri bilmekteydi. Takibeden onyıllarda, bu ana nükleer sentezleme merkezleri olan kozmik siteleri biri dışında belirlemişti.
Watson, bu elementlerin çoğunlukla, belirli yıldızların süpernova olarak patlama sürecinde veya yaşlı yıldızların dış katmanları içinde sentezlendiğinin belirlendiğini söyledi. Ancak, ağır elementlerin sentezlenmesini sağlayan ‘hızlı nötron yakalaması’ (rapid neutron capture) olarak adlandırılan sürecin gerçekleştiği ortamlar bilinememekteydi.
Adından da anlaşılacağı üzere, atom çekirdeğinde gerçekleşen ‘hızlı nötron yakalama süreci’, nötronların yeterince hızlı olarak yakalanmasını sağlayarak, çok ağır elementlerin sentezlenmesini sağlar. Demirden daha ağır elementlerin sentezlenmesini sağlayan süreçler yıldızların çekirdek bölgelerinde oluşsa da, strontium gibi çok ağır elementlerin oluşabilmesi için çok sayıda serbest nötronun yanında, çok daha sıcak ortam da gerekir.
Hızlı nötron yakalama süreci, atomların çok yoğun nötron bombardımanına maruz kaldığı ekstrem ortamlarda gerçekleşir.
Araştırmacılar, nötron yakalama yöntemiyle yeni olarak sentezlenmiş strontium’u nötron yıldızı çarpışmalarıyla ilk defa ilişkilendirmiş ve nötron yıldızlarının nötronlardan meydana gelmiş olduğunu belgelemiş oldular. Araştırma grubundan Camilla Juul Hansen (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg; Almanya) böyle söyledi.
Yararlanılan Kaynaklar:
https://www.space.com/strontium-heavy-element-formed-neutron-star-merger.html
