Nötron yıldızı çarpışmaları sanıldığı kadar altın üretemiyor…! (Colliding Neutron Stars don’t make enough gold…!)

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…!

Much of the gold we find on Earth was created by colliding neutron stars, but astronomers now know gold must also be formed elsewhere.

Periyodik  Tablonun  astrofizik  kökeni.
(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)

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.