Gökbilimcilerden oluşan uluslararası bir ekip, nötron yıldızlarının birleşmesinden kaynaklanan ilk yerçekimi dalgalarını saptadı ve altın ve platin de dahil olmak üzere evrenin ağır elementlerinin kaynağı olduğuna dair kanıt buldular.
Dün (16 Ekim) bir basın konferansında konuşan yerçekimi dalgaları denilen kozmik dalgalanmaları tespit eden LIGO gözlemevinin genel müdürü David Reitze "Bu, hep göreceğimizi düşündüğümüz bir kaynaktır" dedi. Daha önce nötron yıldız çiftleri denilen yıldız cesetleri öngörülmüştü. Elektromanyetik spektrumdaki ışığın emisyonu bize, yedi uzay-tabanlı gözlemevi ve gezegenin yüzeyi üzerindeki her kıtayı içeren 70 gözlemevinin yer aldığı bir kampanya ile ortaya çıktı "dedi.
Yerçekimi dalgaları, Einstein'ın genel görelilik teorisinin bir sonucudur ve bu da yerçekiminin, bir kuvvet yerine uzay-zamanlı bir eğridir. Uzayda hareket eden herhangi bir nesneyi (bir gezegen, yıldız ya da bir kişi) hayal ediyorsa, eğrilik hareket eder ve bir teknenin kalkışı gibi yerçekimi dalgaları yaratır. Nötron yıldızları ve kara delikler gibi yalnızca gerçekten büyük nesneler, saptanabilen dalgalar yaratır.
Nötron yıldızları, yıldızlarımızın güneşimizden daha büyük olduğu cesetleridir. Sadece 12-15 mil (yaklaşık 20-25 kilometre) çapında ve tamamen nötronlarla dolu olan bir nötron yıldızı, bir metre küpün bir milyon metrik ton ağırlığa ulaştığı kadar yoğundur.
İki nötron yıldızı çarpıştığında teorisyenlerin tahmin ettiği iki sonuç vardır: Yıldızlar, periyodik masada nikel ve demirden daha ağır elementleri üretecek ve içe doğru sarmal olarak yerçekimi dalgaları yayacaktır. Uzay zamanındaki bu kozmik dalgalanmalar, hızla dönen yıldızlardan enerji alır ve nihayetinde nötron yıldızları çarpışır ve birleşirler. Çarpışma , platin, uranyum ve altın gibi elementlerin kaynağı olurdu . Bu hüner, eylemde bir çift nötron yıldız yakalamaktı.
ABD'deki Lazer İnterferometre Yerçekimi Gözlemevi (LIGO) ve İtalya'daki Başak Interferometresi girildi. LIGO yerçekimi dalgalarını gördükten sonra gökbilimciler, teleskoplarını uzayda ve yerde, dalgaların olduğu gibi görünen bölgeye çevirdi. kaynaktan gelip, kaynağı tespit edebilirsiniz. Bu, Hydra takımyıldızında NGC 4993 adı verilen, elips şeklindeki bir galakside yaklaşık 130 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan iki nötron yıldızıydı. Yerçekimi-dalga kaynağı , meydana tarihten adını GW170817 (17 Ağustos 2017) olarak adlandırıldı.
Nötron yıldızı çarpışmaları, İngiltere'deki Leicester Üniversitesinden Nial Tanvir'e göre, yerçekimi dalgası tespitinden sonra GW170817'nin ilk kızılötesi gözlemlerini yapan gözlem ekibinin başında "oldukça radyoaktif ateş topu" yapacaktı. Dediği teori, nötron yıldızı çarpışmasının şiddetinde atom altı parçacıklar halinde daha ağır elementlerin çökertildiğidir. Ekip, nötron yıldızlarının kızılötesi ışık tayflarının ağır elementler ortaya çıkardığını ve bu malzemenin birçoğunun serbest bırakıldığını gördü.
The finding was an important step in figuring out the origin of heavy, neutron-rich elements in the universe – and the ones we find on Earth. Supernovas were once thought to create such elements, but the process wasn't efficient enough, said Marcelle Soares-Santos, an assistant professor of physics at Brandeis University in Massachusetts. The proportion of heavy elements in Earth seemed too large to be accounted for by the amounts generated by supernovas, she said. [The Mysterious Physics of 7 Everyday Things]
Soares-Santos, GW170817'nin ilk optik gözlemlerini özetleyen çalışmanın baş yazarıdır. Bilim adamları, nötron yıldızı çarpışmalarını evrenin ağır metallerini oluşturmak için iyi adaylar olarak görmüşlerdi, ancak bu tür çarpmaların ne sıklıkta meydana geldiği ve yıldızlararası alana ne kadar malzeme attıkları çok net değildi.
Soares-Santos önderliğindeki araştırmanın ortak yazarı Harvard astronomi Edo Berger, ikinci soruya bir cevap geldiğini söyledi: Yaklaşık 16.000 Dünya kütlesi, iki nötron yıldızının toplam kütlesinin küçük bir kısmı. "Yalnızca altın ve platinde Dünya kütlesi için yaklaşık 10 kat var" dedi. ( Altın , Dünya'nın kütlesinin yaklaşık bir milyonda birini oluşturur ve bunların çoğu gezegenin çekirdeğinde bulunur). Bu ağır elementlerin hepsi yıldızlar arası orta parçanın bir parçası haline gelir ve nihayetinde bir kısım yeni gezegenlerin bir parçası haline gelir.
Berger yeni verilerin süpernovaların daha ağır elementler oluşturmadığı anlamına gelmediğini, sadece nötron yıldızlarının en azından büyük bir kısmından sorumlu olduğunu söyledi. "Bu nötron yıldız kanalı ile süpernovalara güvenmek zorunda değiliz" dedi.
Tanvir, elementlerin oluşumunun bir anlamda iyi anlaşılmış bir süreç olduğunu söyledi. "Durumların doğru olması durumunda bunun gerçekleşebileceğini biliyoruz" dedi. Bu gözlem, nötron yıldızlarının bu koşullara sahip olduğunu gösterdiğini de ekledi.
Berger, hala açık sorular olduğunu söyledi. "Bunun tipik bir olay olup olmadığını ya da gelecekteki diğerlerinin bu materyalden daha fazla ya da daha az üreteceğini bilmiyoruz" dedi. Evrenin içinde bu tür ikililerin kaç tane olduğuna dair tahminler göz önüne alındığında ve nötron yıldızlarının ne kadar önemli olduğu tahmininde "Demirin ötesine geçen tüm ağır elementleri hesaba katabiliriz". Bu, Dünya'da gördüğümüz, güneş sistemimizi oluşturan bulutsunun içine alınmadan önce aynı süreçten gelmiş olan ağır elementleri içerir.
Mahallede bulunan bu unsurlar , yeryüzünü bombalayan ve bize ulaştıran asteroitlerle birleştiler . 130 milyon yıl önce bu nötron yıldız çifti tarafından atılan ağır elementler sonunda yeni gezegenlere de dönüşebilir.
LIGO bilimsel işbirliğinin sözcüsü sözcüsü Laura Cadonati, bilim insanlarının 130 milyon ışıkyılı uzaklıktaki bir nesneyi karakterize etmek için yerçekimi dalgalarını ve ışığı kullanabileceği gerçeğinin yeni bir tür astronomi anlamına geleceğini söyledi. "Bu, volkanik bir siyah-beyaz resme bakmaktan Vezüv Dağı'nın patlamasını gösteren bir 3D IMAX filminde oturmaya geçişten geçen geçişe benziyor."
Kaynak:www.livescience.com
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder
Merhaba,astronomi ve uzay bilimleri haberleri paylaştığım bloglarımda yorum yapabilirsiniz.