Çarpışan Nötron Yıldızları (temsili)
(Kaynak: universetoday.com)
Brian Koberlein’in, universetoday.com’da, 17 Eylül 2020’de yayımlanan haberinde, çarpışan nötron yıldızlarının ürettiği altın miktarının, Evrende varlığı belirlenen altın miktarını açıklamaya yetmediği duyuruldu. Nötron yıldızının nasıl oluştuğu önceki yazımızda özetle açıklanmıştı.
Evrenbilimciler, ‘vardan varolan’ (!) ve Büyük Patlamayla (Big Bang) ortaya (sahneye) çıktığı düşünülen Evrenin başlangıcında, sadece hidrojen, helyum ve lityum elementleri üretildiğini (sentezlendiğini) söylüyor… Bunların öncelikli olarak üretilmiş olmaları, atom yapılarının basit olmasından; sentezlenmeleri için gereken enerjinin, diğerlerine kıyasla küçük olmasından…
Evrenbilimciler, bu ‘basit’ elementlerin gravitasyon kuvveti altında birleşmeleriyle, yıldızların, gökadaların ve Kara Deliklerin oluşmasından başka, Evrende mevcut olan diğer büyük atomik-kütleli maddenin (örnek olarak ‘altın’ın) oluşamadığını söylüyor…
Neyse ki, yıldızların birçok gücünün yanında, hafif elementleri ağır elementlere dönüştürme güçleri ve becerileri de var. Çekirdeklerinde karbon, nitrojen, oksijen,…. demir gibi daha ağır elementlerin sentezi gerçekleşebilmekte…
‘Yüksek madde sentezleme kabiliyeti mevcut’ olan bu yıldızlar patladığında, demire kadar olarak, sentezlenen bu ‘ağır elementler’ uzaya saçılır. Evrenin oluşum sürecinde patlayan ilk yıldızların uzaya saçtığı elementler gezegenleri, yeni yıldızları ve yaşamı oluşturdu… Bilim insanı Carl Sagan’ın dediği gibi, ‘insanlık yıldız tozundan (star stuff) oluştu’. (İşin kötüsü, ‘hayvanlık’ da…)
Uzay araştırmaları ilerledikçe anlaşıldı ki, ağır metallerin sentezlenebilmesi için, süpernova adı verilen yıldız patlamaları gerekmekteydi, ancak, bu sınıf patlamaların da üretim becerisi sınırlıydı… Ayrıca, üretilen ağır elementlerin önemli bir bölümü de süpernovanın merkezinden uzaklaşamamaktaydı…
Araştırmacılar, gözlenebilen karbonun sadece yarısının süpernovalardan saçıldığını söylüyor. Geri kalanı, ölüm sürecinde Kızıl Deve dönüşen ve bir süpernova olarak patlayamayan, daha küçük kütleli yıldızlardan gelmekte… İnsanlığın yüzleştiği (ve kullandığı) demirin çoğu, Tip 1a olarak adlandırılan ‘çekirdek-çökelmesi’ tipi süpernovalardan geldi.
Bilim insanları, demirden daha ağır elementlerin, yıldızların merkezinde gerçekleşen ‘standart-füzyon-çevrimi’ ile üretilemediğini söylüyor. Bu üretimde yıldızın enerjisinin kullanılması gerekmekte; enerji açığa çıkmamakta (salınmamakta)… Haliyle, soğuyacak yıldız çekirdeği de, sentezleme için gerekecek yüksek sıcaklığı sağlayamayacağından, süreç devam edemeyecektir…
Araştırmacılar, bu sebeple, gümüş ve altın gibi, daha ağır elementlerin sentezinin gerçekleştirilebileceği daha yüksek enerji seviyesine sahip ortamlar, süreçler aradılar. İki Nötron Yıldızı çarpışması uygun bir adaydı. Kısaca, parmağınızdaki ‘evlilik yüzüğü’ bir Nötron Yıldızı çarpışmasında üretildi…!
(Kaynak: Chiaki Kobayashi et al, Artwork: Sahm Keily; universetoday.com)
Bir araştırma grubu, gökadada karbondan uranyuma kadar, mümkün olabilecek kararlı üretim yollarını (ve kaynaklarını) araştırdı. Bu gruba giren maddenin, teorik olarak, evrende var olabileceği miktarlar (bolluğu) ile gözlenen miktarları karşılaştırdılar. Sonuç olarak, Nötron Yıldızı çarpışmalarıyla üretilebilecek altın miktarının Evrende gözlenen altın miktarını oluşturmaya yetmediği belirlendi.
Ağır elementlerin büyük kısmının, içine çökerken hızla dönerek güçlü manyetik alan yaratan yıldızların tetiklediği, nadir süpernovalarla oluşmuş olduğu anlaşıldı. Evrendeki karbon, demir, uranyum tek ve standart bir süreçle değil, farklı birçok ortamda, farklı süreçlerle üretilmekteydi. (Şüphesiz, temel sentezlenme süreci aynı kalarak…)
Bu araştırma, ayrıca, altının ortaya çıkışında bir soru işareti getirdi…! Araştırmacıların yeni geliştirdikleri model, Evrendeki altının miktarını açıklamaya yetmemekteydi…. (Evrende, (‘bavullarla taşınmış’!) ‘kaçak altın’ mevcut olabilir miydi…?)
‘Nötron yıldızı çarpışmalarının’ sanıldığı kadar altın üretemediği haberi, umarız, altın fiyatının daha da yükselmesine sebep olmaz; Darphane’nin ‘ondabir gram’ altın basmasını zorunlu kılmaz…!
Yararlanılan Kaynaklar:
Chiaki Kobayashi, et al. “The Origin of Elements from Carbon to Uranium.” The Astrophysical Journal 900.2 (2020): 179
(Günün seçimi)
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.