Nadir nötron yıldızı türlerinden magnetarlar, altın gibi bazı ilk ağır elementlerin kaynağı olabilir.
Altın, platin ve uranyum gibi ağır elementlerin kökenine dair en güçlü teori, nötron yıldızlarının çarpışmasıyla ortaya çıktıklarını öne sürüyor. Bu şiddetli çarpışmalar sırasında uzaya ağır atomlar saçılıyor. Ancak bu tür olaylar evrende nadir görülürken kozmik tarihin daha geç dönemlerinde meydana geldiği varsayılıyor. Buna karşılık, magnetarlar çok daha eski…
Bilim insanları uzun süredir, demirden daha ağır olan altın ve platin gibi elementlerin evrende ilk kez nasıl oluştuğunu ve nasıl yayıldığını anlamaya çalışıyor. Yeni bir araştırmaya göre, bu sorunun cevabı magnetarlarda saklı.
Aşırı yoğun olan nötron yıldızları, büyük yıldızlar yakıtlarını tükettiğinde çöken çekirdeklerinden oluşur. Bu yıldızların bazıları magnetara dönüşür. Magnetarlar, evrendeki en güçlü manyetik alana sahip nötron yıldızları olarak adlandırılıyor.
Manyetik alanları, Dünya’nınkinden 1 trilyon kat, normal nötron yıldızlarından ise bin kat daha güçlü. Öyle ki, bir magnetarın manyetik alanı, Ay’ın yarı mesafesinden Dünya’daki tüm kredi kartlarını silmeye yetecek kadar kuvvetli.
Bu manyetik “canavarlar”, X-ışını patlamaları ve gama ışını dalgaları yayıyor. Bu nedenle evrendeki aşırı olaylarla ilişkilendiriliyor.
Yeni bir çalışmada ise, bu son derece güçlü manyetik alana sahip nötron yıldızlarından yayılan nadir ve devasa parlamaların, ağır elementlerin oluşumuna katkıda bulunabileceği ileri sürüldü.
Bu yeni keşif, 2004 yılında Avrupa Uzay Ajansı’nın INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory (INTEGRAL – artık emekli) teleskobu tarafından kaydedilen bir magnetar patlamasının yeniden analizine dayanıyor. O tarihlerde patlamanın ayrıntıları tam olarak anlaşılamazken bu patlama sırasında evrene muazzam derecede enerji salındı.
Yeni çalışmada, Columbia ve Louisiana Eyalet üniversitelerinden uzmanların da bulunduğu uluslararası bir bilim ekibi kayıtları yeniden inceledi. Çalışmayı yöneten Columbia Üniversitesi doktora öğrencisi Anirudh Patel ve ekibi, bir magnetar patlaması sonrasında hızlı nötron yakalama süreci (ya da “r-süreci”) yoluyla nasıl ağır elementler oluşabileceğini gösteren modeller geliştirdi. Eski gama ışını verilerini incelediklerinde ise, modelleriyle neredeyse birebir örtüşen bir sinyal buldular. Bu bulgular, gama ışını patlamasının, ağır elementlerin uzaya fırlatılması sonucu oluşmuş olabileceğini gösterdi.
Ağır elementlerin kaynağı magnetarlar mı?
Ekip, “yıldız depremleri”nin magnetarın kabuğunu çatlatabileceğini ve bu süreçte ağır elementlerin oluşabileceğini belirtiyor. Ardından gelen dev patlamalar, yeni oluşan elementleri evrene saçabiliyor.
Her ne kadar patlama sadece birkaç saniye sürmüş olsa da, araştırmacılar bunun Dünya’nın kütlesinin yaklaşık üçte biri kadar ağır metal üretmiş olabileceğini tahmin ediyor.
Ekip, bulguların NASA’nın 2027’de fırlatılacak olan Compton Spektrometresi ve Görüntüleyicisi (COSI) adlı teleskopla doğrulanabileceğini belirtiyor. COSI, magnetarlardan gelen devasa patlamalar gibi enerjik kozmik olayları inceleyecek. Ayrıca bu olaylar sırasında hangi elementlerin oluştuğunu da tespit edebilecek. Böylece, bu aşırı manyetize yıldızlardan gelen parıltının gerçekten altın olup olmadığı ortaya çıkacak.
