Her Şeyi Birden Fazla Süpernovaya Borçlu Olabiliriz

Öne Çıkanlar

Avrupa Güney Gözlemevi tarafından toplanan veriler Ophiuchus yıldız oluşum bölgesinde bir bulut olduğunu gösteriyor. (İmaj kredisi: João Alves/ESO VISIONS)

Bir patlayan yıldız dalgası, güneş sistemini inşa etmek için gerekli koşulları sağlamış olabilir. 

Yakınlardaki bir yıldız oluşum bölgesini araştıran yeni araştırma, gezegen oluşumu için gerekli olan radyoaktif elementlerin güneşin etrafındaki çevreye nasıl ulaştığına dair olağanüstü gizemi çözmeye çalışmak için erken güneş sisteminde bulunanlara benzer olabilecek koşulları inceliyor. Yeni bulgu, bu tür parçacıkların yıldız oluşturan bölgelerde yaygın olduğu sonucuna varıyor ve bu da güneş sistemini oluşturan süreçlerin tüm galakside kolayca bulunabileceğini gösteriyor.

Bilim adamları, daha sonra gezegenleri inşa eden ve güneşi çevreleyen toz bulutundan yoğunlaşan ilk katı malzemeden bazılarının küçük ipuçlarını kullandılar. Buradaki önemli bir bileşen, yıldızların içine yerleştirilmiş ve yaklaşık 100.000 yıllık nispeten kısa bir ömre sahip bir element olan alüminyum-26’dır. İlk gezegenlerin oluşması muhtemelen bir milyar yıl kadar sürdüğü için, bu elementin varlığı yakınlardaki bir kaynağı akla getiriyor.

Bilim adamları, yakındaki yıldız oluşum bölgesi Ophiuchus‘ta bulunan koşulları gözlemleyerek, güneş sistemimiz için en olası alüminyum-26 kaynağının tek bir şanslı olaydan ziyade bir dizi yakın süpernova olduğunu belirlediler.

New York City’deki Flatiron Enstitüsü’nde astronom ve başyazarı John Forbes, “Güneş sistemindeki alüminyum-26 ve diğer kısa ömürlü radyonüklidlerin kaynağını anlama üzerine yapılan çalışmaların çoğu, zorunlu olarak oldukça idealize edilmiştir. Ophiuchus bize bunun nasıl olabileceğine dair gerçek bir örnek sunuyor, bu da böylesine karmaşık bir süreçle uğraşırken son derece faydalı.”

Araştırma Nature dergisinde (16 Ağustos) bugün yayımlandı.

Hayat ve Ölüm 

Araştırmacılar , meteorlarda bulunan milimetre altı boyutlu taneler olan kalsiyum-alüminyum açısından zengin kapanımlara (CAI’ler) odaklanarak alüminyum-26’yı avladılar . Gezegenler, bir yıldızın doğumundan arta kalan malzeme daha küçük kümeler halinde yoğunlaştığında oluşur. CAI’ler gezegen oluşumu sırasında önemli bir ısı kaynağı sağlar, dünyaları kurutur ve hayatta kalan su miktarını azaltır. Ama bu küçük parçalar nereden geldi?

Alüminyum-26, devasa yıldızların ateşli kalbinde üretilen birçok metalden biridir. Yıldız süpernovaya gidip patladığında, iç kısımlarını yakındaki galaksiye yayar. Teorik olarak, güneş sistemindeki tüm alüminyumun kaynağı tek bir süpernova olabilir. Ancak Forbes’a göre, süpernovaların alüminyum verimine ilişkin mevcut tahminler çoğu zaman güneş sistemimizi açıklamaya yetecek kadar yüksek değil.

Forbes, “Süpernovaya giden belirli yıldız kütleleri için yeterli miktarda alüminyum-26 üretilir, ancak alüminyum-26’nın hızlı bozunması nedeniyle, bu süpernova son derece yakın zamanda gerçekleşmiş ve doğru kütle aralığında olmalıydı,” dedi. “Mümkün ama olası değil.”

Ophiuchus, güneş sisteminin yakınında bulunan tipik bir yıldız oluşum bölgesidir; hemen yanında büyük kütleli yıldızlar açısından zengin bir küme var. Dev yıldızların ömrü, güneşin geniş ömrüne kıyasla kısadır: bizimkinin 8 katı büyüklüğünde bir yıldız, güneşin 10 milyar yıllık ömrüne kıyasla sadece 40 milyon yıl yaşayacaktır. Bu ölüm oranı onları kötü komşular yapar, çünkü yakındaki gezegen oluşturan bölgelerdeki gazı ısıtarak, süreçte gezegen çekirdeklerini ve diskleri yok edebilirler. Ancak dev yıldızlar, patladıklarında, gezegenlerin oluşumuna yardımcı olabilecek hazır bir alüminyum-26 kaynağını paylaşarak bu gezegensel müdahaleyi dengeler.

Forbes ve meslektaşları, Ophiuchus ve komşu kütleli yıldızları çoklu dalga boylarında inceleyerek, sonunda Ophiuchus’ta yeni doğan yıldızları oluşturacak disklerin, ölmekte olan komşularından gelen alüminyum-26 ile sular altında kalacağını belirlediler. Ophiuchus tipik bir yıldız oluşturan bölge olduğundan ve onu çoğundan önemli ölçüde farklı gösteren hiçbir şey olmadığı için, bu, güneşimiz de dahil olmak üzere çoğu yıldızın, doğmadan önce komşularından bir alüminyum-26 seli aldığını gösterir.

Ekip ayrıca güneşten 20 kat daha büyük olan ve potansiyel alüminyum-26 bağışçısı olarak kabul edilen Wolf-Rayet yıldızlarını da aradı. Wolf-Rayet yıldızları, özellikle yaşamlarının sonuna yaklaştıklarında, son derece güçlü rüzgarlar üretirler. Bu rüzgarlar, alüminyum-26 içeren yüzey malzemelerinin yıldızlarını soyar ve mahalleye üfler. Forbes’a göre, tek bir Wolf-Rayet yıldızının, erken güneş sisteminde bulunan malzemeyi hesaba katacak kadar alüminyum üretmesi mümkündür.

Ancak ekip, Ophiuchus’un yıldız oluşturan bölgesini incelediklerinde, komşularına alüminyum tohumlayacak Wolf-Rayet yıldızları bulamadı. Forbes, “Son bir milyon yılda bir kişi ölebilirdi, ancak o sırada patlayan bir avuç süpernovaya kıyasla, bu daha az olası” dedi.

Yeni araştırmanın erken güneş sistemini anlamak için önemli çıkarımları var.

Chicago Üniversitesi’nden bir gezegen bilimcisi olan Fred Ciesla, “Alüminyum-26’nın bazı şekillendirici gezegen sistemlerinde kolayca bulunabileceğini bulmak çok heyecan verici” dedi. Yeni araştırmanın bir parçası olmayan Ciesla, erken güneş sistemi oluşumunu ve CAI’lerin nasıl katkıda bulunduğunu inceliyor.

Ciesla, “Alüminyum-26’nın güneş sistemimizin oluşumunda oynadığı birçok rol göz önüne alındığında, bu, aynı süreçlerin diğer gezegen sistemlerinde de çalışmış olabileceği anlamına geliyor.” dedi.

Diski yeniden ısıtmak 

Alüminyum-26’nın çoklu yıldız ölümlerinden gelişinin açıklaması zorlukları olmadan gelmez. Göktaşlarından elde edilen gözlemleri eşleştirmek için bilim adamlarının sadece alüminyum miktarını ele almaları değil, aynı zamanda yıldız diskindeki alüminyumun radyojenik saatlerini senkronize etmek için onlara aynı görünür oluşumu vermek için “küresel sıfırlama” denilen bir şeyi açıklamaları gerekiyor. Böyle bir sıfırlama, güneş sistemindeki tüm katıları buharlaştıracak küresel bir ısınma olayı gerektirecektir.

Böyle bir sıfırlama, oluşan güneşten veya çok yakındaki bir süpernovadan kaynaklanan bir patlamadan kaynaklanmış olabilir, ancak Forbes bu iki hipotezin de sakıncaları olduğunu kabul ediyor. İlk yıldızların oluşumunda patlamalar görülmüş olsa da, bu tür patlamalar yalnızca diski kabaca Mars’ın yörüngesine kadar ısıtabilirken, gezegen oluşumu daha uzaklarda devam ediyor. Bu arada, onu yakındaki bir süpernova ile açıklamak aşırı hassasiyet gerektirir – diski yeterince ısıtacak kadar yakın, ancak tamamen yok etmekten kaçınmak için yeterince uzak olması gerekir ki Forbes bunu “oldukça olağandışı bir durum” olarak adlandırır.

Araştırmacılar, ilk seçeneğin, gezegen diskinin açısal momentumunun, sonunda tüm malzemeyi genç yıldız alevlenirken ulaşabileceği kadar çalkantılı olduğu bir varyantı tercih ediyor.

Ancak Ciesla bu açıklamaya karşı temkinli. Diğer yıldızların etrafında oluşum belirtileri gösteren meteorlardaki toz taneciklerine işaret ediyor. Bu tahıllar küresel bir ısınma olayında yok olacaktır. Su da sorun olurdu. Bilim adamları , bu nesnelerin ağır su konsantrasyonuna dayanarak , Dünya’daki suyun bir kısmının, asteroitlerin ve kuyruklu yıldızların erken güneş ortamından geldiğini düşünüyor. Yazarlar tarafından çağrılan küresel ısınma olayında, suyun diğer hidrojen molekülleri ile reaksiyona girecek ve ağır su zenginleştirmesi kaybolacaktır.

Ciesla, “Bu olmadı, gördüğümüz gibi ağır su, yani küresel ısınma olmamış olmalı.” dedi.

Göktaşı topluluğu içinde genel kabul görmüş paradigma olarak adlandırdığı şeye işaret etti. CAI’ler büyük olasılıkla güneşe yakın bir yerde, belki de yazarlar tarafından olası görülmediği düşünülen aynı parlamalarla oluşmuş ve daha sonra karıştırma işlemiyle malzeme diski aracılığıyla yeniden dağıtılmıştır. 

Ciesla’ya göre, CAI oluşumunun kısa periyodu, güneşin hem alüminyum-26 dahil CAI’leri oluşturmak için yeterince sıcak olduğu hem de evrimi boyunca CAI’leri diskte dağıtmak için yeterince sıcak olduğu zamanı kapsayan küçük zaman çerçevesinin bir kombinasyonundan kaynaklanıyor olabilir. Böyle bir süreç, Ciesla da dahil olmak üzere birçok araştırmacı tarafından araştırılmıştır.

“Güneş sistemindeki alüminyum-26 seviyesini, kozmik ışınlar yoluyla güneşin bir miktar üretimiyle açıklayabilmeniz kesinlikle mümkün , ancak bunun, yan ürünleri meteorlarda görülen diğer kısa ömürlü radyonüklidler için işe yaradığından emin değilim.” dedi.

Ayrıca ekibinin gözlemlediği alüminyum-26’nın Ophiuchus bitişiğindeki büyük kütleli yıldız kümesinin merkezinde olduğuna dikkat çekti.

Forbes, “Bu yıldız oluşturan bölgenin hemen yanında bol miktarda alüminyum-26 bulunması, zenginleştirmenin yakındaki büyük kütleli yıldızlar tarafından üretilen alüminyum-26’nın karıştırılmasıyla gerçekleştiğini gerçekten düşündürüyor.” dedi.

Ciesla, alüminyum-26’nın galaksideki diğer dünyalar için mevcut olacağı fikrinden cesaret almaya devam ediyor.

Ciesla, “Gezegen oluşumunun sağlam olduğunu bildiğimiz halde soru, güneş sistemimizin izlediği koşulların ve evrimsel yolun ne kadar benzersiz olduğudur.” dedi.

“Bu makale bize alüminyum-26’ya sahip olmanın güneş sistemimizin hikayesinin çok benzersiz bir yönü olmadığını söylüyor.”

Bu yazı Astraphysic.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı space.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkıda bulunulmuştur. Bu sebeple Astraphysic.com içerik izinlerine tabidir. Astraphysic.com referans gösterilmek koşuluyla kullanıma izin verilmiştir.

Kaynak: https://www.space.com/supernovas-seed-solar-system-planets-ophiuchus-aluminum

Çeviri: Sinan YAVUZ

Diğer Yazılar

Okuyucu Yorumları

Bir Cevap Yazın

Popüler İçerikler