Gizemli Yaratıcılar: Antik Yıldızlar, Doğanın En Ağır Elementlerini Nasıl Üretti?
Eski yıldızlar, doğada daha önce bulunandan daha ağır elementler oluşturdular
Zamanın başlangıcındaki yıldızlar, Dünya’da veya daha geniş Evrende doğal olarak bulunanlardan çok daha ağır elementler üretme yeteneğine sahip olmalıydı.
Bu, Michigan Üniversitesi’nden Ian Roederer liderliğindeki bir gökbilimciler ekibinin Samanyolu’nda 42 yıldız üzerinde çalışmasından sonra varılan sonuçtur.Bu yıldızların kimyasal bolluğu ancak atom kütlesi 260’tan fazla olan elementlerin ilk üretimi ile açıklanabilir.
Evrenin elementlerinin çoğu (neredeyse hepsi hidrojenden daha ağır) yıldızlar tarafından yaratıldı. Yaratılışlarının ilk yolu kaynaşmadır. Yıldızın merkezinde, ağır elementler yapmak için temelde atomları parçalayan bir motor bulunur.
Bu işlemin üretebileceği en ağır element demirdir. Demirin daha ağır elementlere kaynaşması, ürettiğinden çok daha fazla enerji gerektirir, bu noktada yıldız kendi kendini yok eder
Başka bir yöntem kendi kendini yok etme ile ilgilidir. Yıldızların öldüğü süpernova patlamalarında veya 2 nötron yıldızının çarpıştığı kilonova patlamalarında bu durum hızlı nötron yakalama işlemi yani r işlemi için uygundur.
Bu, etrafta dolaşan o kadar çok serbest nötronun olduğu zamandır ki, ağır elementler oluşturmak için mevcut çekirdeğin üzerinden kayarlar. Bunun için gerçekten
Ve bu gerçekten hızlı bir şekilde gerçekleşiyor – dolayısıyla adın “hızlı” kısmı. Bunun altın, platin, toryum ve uranyum gibi elementler üretme süreci olduğu doğrulandı. Ancak elementlerin nasıl oluştuğu hakkında hala bilmediğimiz çok şey var.
Roederer, “R sürecinin nasıl çalıştığına dair genel bir fikir var, ancak sürecin koşulları çok aşırı” diye açıklıyor.
“Evrendeki farklı türdeki alanların r süreçleri yaratıp yaratamayacağı, r sürecinin nasıl sona ereceği, kaç nötron eklenebileceği vb. Böyle bir soruya cevap veremem.
Veya elementin ne kadar ağır olduğunu. Bu nedenle, bu soruların bazılarına cevap verip veremeyeceğimizi görmek için, eski yıldızların bölünmesiyle oluşan elementler hakkında iyi bir çalışma yapmak gerekir.
Elementlerin oluşabileceğini bilmemizin bir başka yolu da fisyondur. Bu, atomların birleşmediği, ayrıştığı ve daha az kütleli elementler haline geldiği zamandır.
Lauderer ve ekibi tarafından incelenen Samanyolu’ndaki 42 yıldızın kimyasal bileşimi iyi incelenmiş ve belirlenmiştir.
Evrendeki ilk yıldızlar esas olarak hidrojenden oluşuyordu. Çekirdekte, ölülerin ve sonraki nesillerin yıldızları tarafından kapsanan, etraflarındaki alanı oluşturan unsurları oluşturdular.
Araştırma ekibi tarafından incelenen yıldızların, süpernova patlamaları sırasında r süreci tarafından üretilen elementlere sahip oldukları bilinmektedir.
Ancak, araştırmacılar r süreci unsurunu aramıyorlardı. Rutenyum, rodyum, paladyum ve gümüş gibi fisyon ürünleri olabilecek elementler arıyorlardı. Araştırmacılar, yıldızlara her zamanki gibi tek tek bakmak yerine, yıldızları gruplar halinde incelediler.
Ve bir model buldular. Araştırma ekibi tarafından incelenen metalin r prosesi ile üretilmesi durumunda diğer elementlerin de belirli bir oranda bulunması beklenir. Bu suçlamalar mevcut değildi. Ekip, bunun söz konusu elementin fisyonla üretildiğini gösterdiği sonucuna vardı.
Bu nedenle, bu metallerin geldiği ilk yıldız, 260 atom kütlesinden çok daha ağır elementler üretmiş olmalı ve bunlar daha sonra daha hafif, daha kararlı elementler oluşturacaktır.
Bu elementlerin doğal olarak oluştuğu hiçbir yerde gözlenmemiştir. Onları laboratuvarda gördük, ancak yarı ömürleri o kadar kısa ki neredeyse anında parçalanıyorlar.
Bununla birlikte, çalışma, potansiyel fisyon ürünlerinin incelenmesinin bize daha geniş evrende fisyon ürünlerinin oluşma olasılığının ne kadar yüksek veya yaygın olduğunu verdiğini göstermektedir.
Roederer, “Bu 260 ilginç çünkü bir nükleer silah deneyinde bile uzayda veya Dünya’da bu kadar ağır bir şeyi asla doğal olarak tespit etmedi” dedi.
Ancak onları uzayda görmek, modeller ve fizyon hakkında nasıl düşündüğümüz ve zengin unsur çeşitliliğinin nasıl ele alınmadığı konusunda bize çok fazla fikir veriyor” dedi.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Gizemli Yaratıcılar: Antik Yıldızlar, Doğanın En Ağır Elementlerini Nasıl Üreti?
Güneş Atmosferindeki Büyük Delik Yüksek Hızlı Güneş Rüzgarını Dünya’ya Doğru Gönderiyor
Gizemli Yaratıcılar: Antik Yıldızlar, Doğanın En Ağır Elementlerini Nasıl Üreti?