Uppsala Üniversitesindeki araştırmacılar, Güneş’in daha önce tahmin edilenden yüzde 55 daha fazla gümüş içerdiğini hesapladı. Sonuçlar, Güneş’in atmosferinin daha gerçekçi bir şekilde modellenmesine dayanıyor ve Güneş Sistemi’ndeki uzun süredir devam eden kayıp gümüş sorununa ışık tutuyor.
Çoğu yıldız gibi Güneş de neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşur; kütlesinin yalnızca yüzde 1,5’i karbon, demir veya gümüş gibi daha ağır elementlerden meydana gelir. Yine de bu eser elementler son derece önemli, çünkü evrenin adeta bir fosil kaydı olarak görev yaparlar.
Uppsala Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü’ndeki doktora çalışmaları sırasında bu araştırmayı yürüten Sema Çalışkan, “Güneş’in bileşimi hakkındaki bu yeni bilgi; diğer yıldızları, gezegenleri ve kozmik maddeleri anlamak için oldukça önemli, çünkü Güneş astronominin temel referans noktalarından biridir.” diyor.
Samanyolu’nu anlamak
Ağır elementler yıldızların içinde ve yıldız patlamaları sırasında oluşur, ardından yeni nesil yıldızların ve gezegenlerin bir parçası haline gelir. Bu elementlerin miktarını haritalandırmak, Samanyolu’nun kimyasal evrimini anlamanın anahtarı.
Güneş’teki gümüş miktarını belirlemek için araştırmacılar, spektroskopi (tayf bilimi) yöntemini kullanarak güneş ışığını analiz etti. Güneş atmosferindeki atomlar ışığı emdiğinde, spektrumda belirli dalga boylarında “tayf çizgileri” olarak bilinen koyu emilim özellikleri üretirler. Her element kendine özgü bir desen ürettiği için bu çizgiler birer parmak izi görevi görür.
Güneş’teki gümüş miktarını belirlemek adına bu parmak izi, hesaplanan atmosferik modellerle karşılaştırılır. Önceki tahminler basitleştirilmiş modellere dayanıyordu. Ancak bu yeni çalışmada araştırmacılar, eskisine kıyasla yüzde 55 daha fazla gümüş öngören yeni bir model geliştirdi. Gümüş atomlarının ışıkla ve diğer parçacıklarla nasıl etkileşime girdiğini yakalamak için Güneş’in dış katmanlarının dinamik bir modelini gelişmiş atom fiziği hesaplamalarıyla birleştirdiler. Önceki yöntemlerin aksine, bu yeni hesaplamalar denge dışı etkileri de kapsıyor; yani ışık, o koyu emilim çizgilerini oluşturan gümüş atomlarının kendisini de etkiliyor.
Güneş Sistemi’nin kayıp gümüşü
Atomların yapısı üzerine çalışarak doktora öğrenimine başlayan ve daha sonra uzmanlığını yıldız astrofiziği problemlerine uygulayan Sema Çalışkan, “Yeni modelimiz sayesinde, Güneş’teki gümüş miktarını belirlemek için kullanılan tayf çizgilerini çok daha doğru bir şekilde yorumlayabildik” diyor.
Elde edilen yeni gümüş değeri, Güneş Sistemi’ndeki uzun süredir çözülemeyen kayıp gümüş sorununu ortadan kaldırıyor. Şimdiye kadar Güneş’te ölçülen gümüş miktarı, 4,6 milyar yıl önce aynı gaz ve toz bulutundan Güneş ile aynı zamanda oluşan kimyasal olarak ilkel gök taşlarında bulunandan belirgin şekilde daha düşüktü. Güneş’teki bu yeni gümüş değeri, artık söz konusu gök taşları ile çok daha büyük bir uyum gösteriyor.
Çalışmanın yeni sonuçları, aynı zamanda gümüşün ve diğer elementlerin yıldızlarda ve yıldız patlamalarında nasıl üretildiğine, ardından yeni nesil yıldızlara ve gezegenlere nasıl dahil olduğuna dair anlayışımızı da geliştiriyor. Aynı yöntem bundan sonra diğer yıldızlara da uygulanacak.
Sema Çalışkan, “Farklı türdeki ve yaşlardaki yıldızların ışığını inceleyerek, gümüşün evrende nerede oluştuğunu ve zaman içinde Samanyolu boyunca nasıl dağıldığını anlamayı umuyoruz” ifadelerini kullanıyor.
Kaynak: Astronomy & Astrophysics, Uppsala Üniversitesi, Anadolu Ajansı