Gökbilimcilere göre, bu kozmik nesnelerin çarpışmasından ağır elementler oluşur.
17 Ağustos 2017’de, astronomlar, iki nötron yıldızı çarpışıp birleşip bir kilonova (radyoaktif oluşumlar nedeniyle görünen ışık aralığında oluşan radyasyon) olarak görülen yerçekimi dalgalarını gözlemlediklerinde bilim çevrelerinde yer değiştirdiler. Bilim adamları daha sonra bu tür kozmik çarpışmalardan altın veya platin gibi ağır elementlerin ortaya çıkmasını beklediler. Şimdi, Max Planck Enstitüsü Heidelberg Astronomi Bölümü’nün araştırmacıları, bu aşamada Hızlı nötron yakalama süreci (r-işlem): Strontium adı verilen gerçekten ağır bir demir elementinin ortaya çıktığını bulmuşlardır. Gökbilimciler, böyle bir sürecin iki nötron yıldızının birleşmesinden meydana geldiğini ve yeni elementlerin oluşumuna zemin hazırladığını kesin olarak söyleyebilirler.
Yıldızların çekirdeklerinde meydana gelen nükleer füzyonun, helyumdan demire birçok atomun kaynağı olduğu ve azot ve helyum gibi hafif elementlerin Big Bang ile ortaya çıktığı bilinmektedir. Bununla birlikte, altın, kurşun ve uranyum gibi ağır elementlerin nasıl oluştuğuna dair kesin bir kanıt yoktu. Bilim adamları, serbest nötronların ağır atomların oluşması için mevcut yapı taşlarına yapışmasına izin veren bir süreç olduğunu varsayarlar. Bu mekanizmanın hızlı hareket eden versiyonuna hızlı nötron yakalama veya “r süreci” denir (r harfi, İngilizcenin hızlı anlamına gelir). Şu anda, bu reaksiyonun gerçekleşebileceği ortamlar olan nesneler üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Olası alternatifler arasında nadir süpernova patlamaları ve ikili nötron yıldızları gibi yoğun yıldız kalıntıları bulunur.
Çoğunlukla Max Planck Enstitüsü’nün Astronomi bölümünden Camilla Juul Hansen liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ekibi, iki nötron yıldızının birleşmesi sırasında meydana gelen hızlı nötron yakalanması sırasında oluşan stronsiyum elementinin izlerini keşfetti. 38’i proton (çekirdeği oluşturan protonların ve nötronların ortak adı) olan ortalama 88 nükleon içeren bu elementin demirden daha ağır olduğu belirlenmiştir.
Patlama ile bu birleşmenin sonunda, ışık hızının% 20 ila% 30’unda bir kabuk genişlemesi meydana geldi. Bu kabukta bulunan stronsiyum bile sadece 5 dünya kütlesiydi (1 Dünya kütlesi = 6 × 1024 kg). Bu nedenle, böyle bir sapma ile araştırmacılar, ağır elementlerin oluşumuna neden olan “r süreci” için gerekli koşulların karşılandığına dair ilk kanıtı elde ettiler. Bu bulgu, nötron yıldızlarının nötronlardan oluştuğu iddiasını da gözlemsel olarak kanıtlamıştır.
Hızlı nötron yakalama işlemi gerçekten hızlıdır. Saniyede 1022’den fazla nötron bir santimetrekare genişliğinde bir alana saldırır. Birikmiş nötronların bir kısmı “beta bozunması” adı verilen ve elektron ve antineutrino yayan bir süreçle protona dönüşür. Bu mekanizmanın en önemli özelliği nötronların yeni oluşan kütlelerin parçalanmasından çok daha hızlı bir araya gelmesidir. Bu şekilde, ağır elementler bir saniyeden daha kısa bir sürede tek bir nötrondan oluşturulabilir. Hansen, bu çalışmanın sonuçlarının ağır elementlerin kozmik kaynaklarını araştırmak için önemli bir adım olduğuna inanıyor ve araştırmada kullanılan yeni yöntemlerin gelecekte hızlı nötron yakalama süreçleri hakkında daha fazla bilgi edinmeye yardımcı olacağına inanıyor.
Hazırlayan: Tan Bodur.
Dikkat: Sitemiz herkese açık bir platform olduğundan, çox fazla kişi paylaşım yapmaktadır. Sitenizden izinsiz paylaşım yapılması durumunda iletişim bölümünden bildirmeniz yeterlidir.
Kaynak: Popular Science
