Hayat Veren Fosfor Nadir Bir Nova Türünden Geliyor Olabilir
Fosfor, yaşam için gerekli olabilecek birkaç elementten biridir, ancak kökenleri bir gizemdir. Çekirdek çökmesi süpernovalarının bir miktar fosfor oluşturduğu bilinmektedir, ancak bu kaynak tek başına fosforun bolluğunu ve galaksi içindeki dağılımını açıklayamaz. Eğer fosforun ana kaynağı süpernovalar değil de novalar ise, o zaman gördüklerimiz daha anlamlı hale gelir ve başka yerlerde yaşam bulma olasılıkları için önemli sonuçlar doğurur.
Yaşamın bileşenleri arasında fosfor bir garipliktir. Dünya’daki tüm canlılar tarafından kullanılan karbon ve hidrojen gibi diğer bileşenler galaktik açıdan çok yaygındır. Başka bir yerde yaşamın başlamasında ne gibi kısıtlamalar olursa olsun, bu elementlerin eksikliğinin bunlar arasında yer almayacağını umuyoruz. İnsanların selenyum gibi çok daha nadir bulunan bazı elementlere ihtiyacı vardır, ancak diğer pek çok yaşam formu buna ihtiyaç duymaz ve eğer Dünya bu bileşenler bakımından eksik olsaydı, evrim başka bir yol bulabilirdi.
Fosfor Dünya’nın kabuğunda karbondan daha bol bulunur, ancak aynı şey galaksinin geneli için geçerli olmayabilir – yıldızlar arasındaki konsantrasyonundaki değişim bir bilmece olarak kabul edilir. Diğer temel elementlerden daha yüksek bir atom numarasıyla, kolayca oluşmaz ve kökenini tanımlamak için bir arayışa yol açar.
Yeni bir çalışma oksijen-neon novalarına işaret ediyor. Tüm novalar gibi, bunlar da başka bir yıldızla, genellikle kırmızı bir devle yakın yörüngede bulunan beyaz cüceleri içerir. Beyaz cüce o kadar yoğundur ve yoldaşı o kadar dağınıktır ki, küçük yıldız diğerinden madde çekerek bir yığılma diski oluşturabilir. Diskteki madde beyaz cüce üzerinde spiraller çizerken, bazen nükleer füzyonu ateşleyecek kadar sıcak hale gelerek ani bir parlamaya yol açacak noktaya kadar birikir. Dünya, çok yakında böyle bir patlamaya sahip olması beklenen en parlak tekrarlayan novayı, T Coronae Borealis’i görmeyi merakla bekliyor.
Novalar bazen spektrumlarında en çok görünen elementlere göre sınıflandırılır. ONe novaları olarak da bilinen oksijen-neon ya da oksijen-neon-magnezyum novalarının, 1990’ların sonlarından bu yana, diğer novaların çok az fosfor ürettiği ya da hiç üretmediği karmaşık bir füzyon yolu ile bol miktarda fosfor oluşturduğundan şüphelenilmektedir. Bazı novaların uzun süreler boyunca sık sık (galaktik standartlara göre) patlamasıyla, kümülatif fosfor üretimi çok büyük olabilir.
Bir novada Güneş’ten en az yüzde 25 daha büyük kütleli beyaz cüceler yer almaktadır. Batı Avustralya Üniversitesi’nden Profesör Kenji Bekki IFLScience’a yaptığı açıklamada, böyle bir beyaz cüce elde etmek için ata yıldızın 7 ila 9 güneş kütlesiyle başlaması gerektiğini, bunun da nispeten nadir görülen bir şey olduğunu söyledi.
Bekki ve Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden Dr. Takuji Tsujimoto, fosforun büyük bir kısmının ONe novae’lerde oluşması durumunda yıldızlarda beklenen fosfor konsantrasyonlarını modellediğinde, gözlemlenenle yakın bir eşleşme elde ettiler. Yıldızlardaki fosforun demire oranı ile demirin hidrojene oranı karşılaştırıldığında ortaya garip bir tablo çıkıyor. Düşük demirli yıldızlarda fosfor da azdır, ancak demir bollaştıkça fosfor da artar – sadece hidrojene kıyasla değil, demire kıyasla da. Sonra belli bir noktada, eğilim tersine döner, böylece fosfor demire göre daha az olur.
Demir bolluğu burada önemli bir ölçüdür, çünkü yıldızların ne kadar evrimleştiğini izlemek için kullanılır. İlk yıldızlar saf hidrojen ve helyumdu, ancak küllerinden oluşan bir sonraki nesil daha fazla metale sahipti ve demir birincil ölçü olarak kullanıldı.
Bekki ve Tsujimoto, ONe novalarının galaksimizde yaklaşık 8 milyar yıl önce en yaygın olanları olduğunu ve bundan sonra oluşan yıldızlara fosfor desteği sağladığını öne sürüyor. Sıklıkları azaldıkça, fosfor konsantrasyonları durdu. Bekki, “ONe novaları [progenitör yıldızların] metalikliği arttıkça daha az yaygın hale gelir” diye açıkladı. Sonuç olarak, galaksinin evriminde nispeten erken bir dönemde sadece kısa bir altın çağ geçirdiler, ancak hayati bir miras bıraktılar.
Süpernova patlamaları o kadar güçlüdür ki oluşturdukları elementler çok uzaklara dağılır. Novalar daha kısıtlıdır, ancak Bekki IFLScience’a “saniyede 3.000 kilometre [saatte 6,7 milyon mil] rüzgar hızına sahip olduklarını, Samanyolu için ortalamadan çok daha büyük olduklarını” söyledi. Bu da daha sonra yıldızlara dönüşecek olan yakındaki gaz bulutlarına bir miktar fosfor itebilir.
Bununla birlikte, fosforun ne kadar geniş bir alana dağıldığı sorusu hala cevapsızdır. Galaktik fosfor dağılımının oldukça dengesiz olması ve birçok gezegen sisteminin Dünya’da gördüğümüz yaşam zenginliği için gereken konsantrasyondan yoksun olması mümkündür. Bekki, “Bu soruyu yanıtlamak için daha fazla hesaplamaya ihtiyacımız var” dedi. “Sahip olduğumuz kadar fosfora sahip olduğumuz için oldukça şanslı olabiliriz.”
Bekki ve Tsujimoto haklıysa, ONe novaları fosforla birlikte klor da üretmelidir. Teorilerini test etmek için klor dağılımlarını incelemeyi öneriyorlar.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber