Evrenin dört bir yanındaki devasa altın miktarının kaynağı, uzun süredir bilim insanları için bir muamma olmuştur. Daha önce, çökmüş yıldızların ve kara deliklerin birleşmelerinin ağır metalleri uzaya saçtığı biliniyordu. Özellikle 2017 yılında, 'nötron yıldızları' olarak bilinen iki süper yoğun yıldız cesedinin çarpışması ilk kez gözlemlenmişti. 130 milyon ışık yılı uzakta gerçekleşen bu yıkıcı çarpışma, platin ve akıl almaz miktarda altın dahil olmak üzere ağır metallerin izlerini taşıyan bir ışık patlaması yaydı.
Ancak, 2017'deki bu olay evrendeki altın bolluğunun bir kısmını açıklasa da, evrenin ilk zamanlarında altın ve diğer ağır metallerin nasıl oluştuğunu tam olarak izah edemiyordu. Çünkü o erken dönemde nötron yıldızı birleşmelerinin gerçekleşmesi için yeterli zaman geçmemişti.
Şimdi ise bilim insanları, evrenin ilk altın ve diğer ağır elementlerinin nasıl yaratıldığını ve uzaya dağıtıldığını nihayet açıklayabileceklerini düşünüyorlar. Bu buluşun 'asrın sorularından birini yanıtladığı' ifade ediliyor.
Magnetarlar ve Altın Üretimi
Yapılan yeni bir çalışmada, güçlü manyetik alana sahip nötron yıldızları olan 'magnetarlardan' kaynaklanan devasa patlamaların (flares), Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra altın üretmeye başlamış olabileceği ortaya kondu. Bu, altının sanılandan çok daha erken oluştuğu anlamına geliyor. Samanyolu Galaksisi'ndeki demirden ağır elementlerin %10'una kadarının magnetarlar tarafından üretilmiş olabileceği tahmin ediliyor.
Araştırmacılar, evrenin gizli altın ve ağır metal kaynağını bulmak için uzay ajanslarının 20 yıllık verilerini kullandılar. Daha önceki bir çalışmanın sonuçlarına dayanarak aramalarını magnetarlar üzerinde yoğunlaştırdılar. Bu önceki çalışma, 'yıldız depremleri' sırasında yayılan radyasyon patlamaları olan magnetar devasa patlamalarının, nötron yıldızlarının kabuğundan ağır metaller dahil olmak üzere maddeyi uzaya fırlatabileceğini göstermişti.
Dünya'dan gözlemlenen son magnetar devasa patlaması 2004 yılında gerçekleşti. O zamanlar bilim insanları patlamadan kaynaklanan küçük bir gama ışını sinyali fark etmişlerdi, ancak bunun ne olabileceğine dair bir fikirleri yoktu. Şimdi anlaşıldı ki, bu küçük sinyal, bir magnetarın devasa bir patlamada ağır metaller yaratıp fırlatması durumunda bilim insanlarının görmeyi bekleyeceği sinyalleri yansıtıyordu.
Araştırmacılara göre magnetar devasa patlamaları, demirden ağır elementlerin, özellikle de altının dövülmesi için anahtar olabilecek muazzam miktarda yüksek enerjili radyasyon üretir. Yeni çalışmanın yazarları, devasa bir patlamadaki aşırı yüksek nötron yoğunluğunun, hafif atom çekirdeklerini çok daha ağır olanlara dönüştürebileceğini ve tek bir atomda aynı anda birden fazla nükleer bozunma reaksiyonunu tetikleyebileceğini düşünüyor.
Atomlar, elementin kimliğini ve kütlesini belirleyen proton ve nötronlar taşır. Belirli koşullar altında atomlar, kütlesini artıran ekstra bir nötron emebilir, bu da atomu kararsız hale getirir ve bu nötronu bir protona dönüştüren bir nükleer bozunma reaksiyonunu başlatır. Bu olduğunda, nötronu emen atomun fazladan bir protonu olur, bu da kimliğini değiştirir ve periyodik tabloda daha yukarıya (daha ağır elemente doğru) taşır.
Magnetik devasa patlamalar, devasa nötron yoğunluğu nedeniyle atomların aynı anda birkaçını birden emmesine neden olabileceği için bu sürecin turbo şarjlı bir versiyonuna ev sahipliği yapar. Böylece, nispeten hafif bir atom aniden çok daha ağır bir atoma dönüşebilir ve altın dahil olmak üzere ağır metallerin hızla oluşmasına yol açabilir.
Günümüz teknolojisindeki telefonlarımızın veya bilgisayarlarımızın içindeki bazı maddelerin, galaksimizin tarihinde böylesine aşırı bir patlamada dövülmüş olabileceğini düşünmek oldukça heyecan verici.
Araştırmacılar için bir sonraki adım, eski magnetar devasa patlama verilerinde daha fazla ipucu aramaktır. Gelecekte fırlatılması beklenen bir uzay görevinin de bu sonuçları takip etmesi bekleniyor. Bu görev, magnetar devasa patlamaları dahil olmak üzere kozmostaki enerjik olayları inceleyecek geniş alanlı bir gama ışını teleskobu taşıyacak.
