Kozmik Ağır Elementler Nasıl Oluştu?

http:bilgilihocamcominternaldataskozmikagirelementlernasilolustu5c2f4edd99ecc Nergis CesurMIT ’den Astrofizikçiler, en yoğun yıldızların çarpışmasının altın ve platin gibi ağır metalleri nasıl oluşturduğunu ve galaksilerin geçmişinin izini sürmede nasıl yardımı dokunabileceğini ele aldılar Gezegenlerden terliksilere dek kimyasal elementlerin birçok, Güneşimiz gibi yıldızların nükleer süreçleri sonucu oluştu Lakin altın, gümüş, kurşun ve uranyum gibi ağır ve nadide elementlerin kozmik kökeni, altmış yıldan fazladır bilim insanlarının kafasını karıştırmaktaydı Şimdi ise, uzaktaki cüce bir galaksiden iletilen güçsüz bir yıldız ışığı yardımı ile yakın zamanda yapılmış bir araştırmanın cevabı varMassachusetts Teknoloji Enstitüsü ’nde (MIT) öğretim görevlisi ve MITOS Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü (MKI) üyesi Anna Frebel, Kavli Vakfı ’na yaptığı konuşmada, “rprocess elementlerin oluşumunun nükleer fizikteki en büyük problemlerden biri olduğunu, bu ağır elementlerin deneyde kullanılan olarak oluşturmanın gerektirdiği çok yüksek enerjiden dolayı hemen hemen imkansız olduğunu ve bu yüzden de yıldızlar ile öteki objeleri laboratuvar olarak uygulamak zorunda olduklarını belirttiAyrıca bulgular, yıldızın içeriğini belirlemenin, onu barındıran galaksinin geçmişine nasıl ışık tutabileceğini de göstermekte Küçük ölçekli yıldızlarla büyük ölçekli galaksiler arasındaki ilişkiyi birbirine bağladıklarını söyleyen Frebel, bu bulguların galaksi evrimi çalışmalarına yeni bir kapı açtığını düşünüyor 1950'lerin sonunda, nükleer fizikçiler, uzayda bir yerdeki nötron adı verilen atomaltı parçacıklarıyla batmış ekstrem durumların, aynı zamanda uranyum ve kurşun gibi aynı maddelerin de dahil olduğu rprocess elementlerine atölye görevi gördükleri üstünde araştırma yapmışlar Bu durum için dev yıldızların patlaması ve nadir görülen nötron yıldızların birleşimi en olası kaynaklardı Ama gözlemsel kanıtlar en ince ayrıntısına kadar beceriksiz kalmışhttp:bilgilihocamcominternaldataskozmikagirelementlernasilolustu5c2f4eddaea71Birleşen nötron yıldızlarının artist göre temsili gösterimi(Kaynak: Dana Berry Skyworks Digital, Inc)MIT Kavli Gök Fiziği ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü ’ndeki araştırmacılar bu gözlemsel açığı kapattı Dünya ’dan 100,000 ışık yılı uzaklıkta yer alan Reticulum II isimli galaksiden analiz edilen en parlak yıldızlar bu rprocess elementlerinden oldukça çok içerdiklerini gösteriyorlar Yıldızlar ağır elementleri kendiliğinden oluşturamadıklarından Reticulum II ’nin geçmişinde bir takım olaylar bu yıldızlara bu maddeyi “tohumlamış ve zenginleştirmiş olmalı Bu yıldızlardaki element bollukları da aracısız olarak iki nötron yıldızının çarpışmasını akla getiriyorFrebel ’in yüksek lisans öğrencisi Alexander Ji, Şili ’deki Las Campanas Gözlemevi ’nde Magellan teleskobunu kullanarak zenginleştirilmiş yıldızları keşfetti Teleskobun doğru yıldıza doğrultulduğunu kavramak için çok uzun zaman harcadığını gösteren Ji, Reticulum II ’de gözlemlediği ilk yıldızın rprocess içeriğini incelediklerinde, yalnızca bu galaksiden gelemeyecek dek acayip göründüğünü de söylüyor  h3rprocess (rapid neutron) nedir?h3rprocess, ani nötron yakalama işlemidir 109 Kelvin sıcaklık ve santimetreküp başına 1022 tane nötron gerektirir Fazla yaşlı yıldızlarda gözlenebilir Bu da kozmik tarih baştan başa bu kaynağın yaklaşık olarak hiç değişmediğini gösterir Ilk kere 1957 ’de nükleer fizikçiler kadar demirden daha ağır elementlerin doğal oluşumunu açıklama yapmak için kullanıldı Müşteri II süpernova patlamalarında ve nötron yıldızlarının birleşiminde gözlemlenir ve bu işlemler esnasında çok pozitif sayıda hür yer alan nötronlar demir atomlarına bağlanır Atomun çekirdeğinde gitgide daha fazla nötron birikir ve kesin bir limitten daha sonra radyoaktif bozunmaya uğrayarak protonlara dönüşürler Dolayısıyla, daha ağır yeni elementler oluşur (elementleri birbirinden çekirdeklerindeki proton sayıları ayırır) Adından da anlaşılacağı üzere bu işlem nötron zengini elementleri meydana getirmek için çarçabuk gerçekleşmeli Bu Nedenle sonrasında bu elementler, 96 tane protona sahip uranyum gibi ağır elementlere bozunabilir Teorik açıklaması mantıklı görünse de, bilim insanları bu işlemin doğrusu oluşabileceği astrofiziksel koşulları ve bölgeleri halen tartışmaktalarhttp:bilgilihocamcominternaldataskozmikagirelementlernasilolustu5c2f4eddc9c37Ağır elementleri yaratıcı süpernova patlamasının ressam göre temsili gösterimi(Kaynak: Supernova illustration: Akihiro IkeshitaParticle CG: Naotsugu Mikami (NAOJ))İlgili makale:Alexander P Ji, Anna Frebel, Anirudh Chiti, Joshua D Simon Rprocess enrichment from a single event in lahza ancient dwarf galaxy Nature, 2019; 531 (7596): 610 DOI: 101038nature17425http:arxivorgpdf151201958v3pdfKaynaklarThe Kavli Foundation Cosmic heavy metals help scientists trace the history of galaxies: Astrophysicists discuss how the collisions of the densest stars in the universe can forge heavy metals such as gold and platinum and help trace the histories of entire galaxiesScienceDaily ScienceDaily, 19 May 2019 wwwsciencedailycomreleases201905160519120931htmhttp:wwwkavlifoundationorgsciencespotlightscosmicheavymetals#V0GbSFffG1u:wwwphysicsohiostateedu~ntg6805slidesrprocesspdfhttp:wwwastrosunysbedulattimerPHY521nucleopdfKavli vakfıhttp:wwwkavlifoundationorgaboutfoundation sizlere bilgilihocamcom farkıyla sunulmuştur