18 Haziran 2014

Yaşlı Yıldızların Çevresinde Yeni Moleküller

Avrupa Uzay Ajansı’na ait Herschel Uzay Gözlemevi verilerini kullanan gökbilimciler güneş benzeri bir yıldızın çevresinde suyun oluşumunu sağlayan yaşamsal molekül varlığını tespit ettiler.

Düşük-orta kütleli Güneş gibi yıldızların yaşamları bittiğinde yüksek yoğunluklu beyaz cüceye dönüşürler. Bu tür yıldızlar yaşamları bittiğinde gaz ve tozdan oluşmuş ölü dış katmanlarını atarak uzay boşluğunda sürekli büyüyerek değişen gezegenimsi bulutsu adı verilen cisme dönüşürler.

Helis bulutsusundaki suyun izi (Hubble image: NASA/ESA/C.R. O’Dell (Vanderbilt University), M. Meixner & P. McCullough (STScI); Herschel image: ESA/Herschel/SPIRE/MESS Consortium/M. Etxaluze et al.).

Bu cisimler ilk kez 18. Yüzyılda gökbilimci William Herschel tarafından gezegene benzetilerek gözlendi. Teleskopla bakıldığında güneş Sistemi’ndeki gezegenleri andırdıklarından gezegenimsi bulutsu olarak bilinirler.

İki yüzyıldan uzun bir süre sonra William Herschel’in adını taşıyan teleskop ile gezegenimsi bulutsularla ilgili sürpriz bir keşif yapıldı.

Kütleli yıldızlar süpernova ile patlayarak yaşamlarını sona erdirdiğinde hızla attıkları malzemedeki elementlerden yeni yıldızlar oluşacaktır.

Süpernova sonrasında görülen gezegenimsi bulutsularda büyük alana yayılmış ve yeni yıldızların füzyon tepkimesi içim gerekli olan hafif elementler dışında karbon, azot, oksijen gibi ağır elementlerde bulunur.

Güneş benzeri yıldızın çekirdeğindeki hidrojen sürekli yanarak yıldızın milyarlarca yıl yetecek enerjisini karşılar. Ancak yakıt bittiğinde yıldızın merkezi şişerek kırmızı deve dönüşür, dengenin bozulmasıyla dış katmanlar uzaya savrulur ve artık yıldız gezegenimsi bulutsuya dönüşmüş olur.

Geriye sadece çekirdeği kalan yıldız artık beyaz cücedir ve sıcaklığı nedeniyle morötesi ışıma yapar.

Yıldızın attığı ve etrafını saran moleküller yoğun şiddetli ışıma nedeniyle yıpranırlar.

Bu yoğun ışıma nedeniyle bölgedeki moleküllerin dönüşümleri kısıtlanır.

Herschel’i kullanan iki ayrı çalışmada yaşamsal moleküllerden suyu oluşturan yapılar tarandı. Bu aslında hidroksit (OH+) olarak bilinen bir oksijen ve hidrojen atomundan oluşmuş moleküldür.

Halka bulutsusunda suyun izi (Hubble image: NASA/ESA/C. Robert O’Dell (Vanderbilt University) Herschel data: ESA/Herschel/PACS & SPIRE/ HerPlaNS survey/I. Aleman et al.).

Hollanda Leiden Ünivesitesi’nden Dr. Isabel Aleman 11 gezegenimsi bulutsudan üç tanesinde bu molekülün izine rastladı.

Bu örneklerdeki yıldızlar 100.000 0C gibi çok yüksek sıcaklığa sahipler.

“Yıldızın sıcak merkezinden yayılan parlak morötesi (UV) ve X-ışını verilerinden yoğun gaz ve toz diski içinde bu moleküllerle ilgili önemli bir sonuca ulaştığımızı düşünüyoruz” diyor Dr. Aleman.

“Bu yüksek enerjili ışıma etkisiyle kimyasal tepkime başlayarak molekül oluşumu sağlanır.

Aynı sıralarda diğer çalışmayı gerçekleştiren İspanya’nın Madrid şehrindeki Ciencia de los Materiales Enstitüsü’nden Dr. Mireya Etxaluze ise 700 ışık yılı uzaklıktaki Helis Bulutsusu’na odaklanmıştı.

Merkezinde yarım güneş kütleli yıldızın sıcaklığı 120.000 0C’dan fazladır. Görsel bölgede alınan görüntülerde insan gözünü andıran yapıya sahip olan cisim zengin ve farklı moleküllere sahiptir.

Herschel haritasına göre Helis Bulutsusu’ndaki moleküllerden yıldızın patlamadan önce yaydığı güçlü morötesi ışıma en fazla karbon monoksit molekülünü etkiledi.

Bunun sonucunda karbon monoksit moleküllerinden serbest kalan oksijen atomlarının morötesi ışımayla hidrojen ile birleşmesini ele alan kuramı da desteklediği görüldü.

İki çalışma sonrasında gezegenimsi bulutsulardaki su için gerekli moleküllerin varlığına rastlandı. İlerleyen süreçte gerekli koşullar sağlanırsa suyun oluşumuna izin verilir.

“Helis Bulutsusu gibi kozmik doğal laboratuvarlarda kimyasal eşiğimiz olan ve cismi bir uçtan bir uca kaplayan molekül dönüşümlerini çalışabiliyoruz” diyor Dr. Etxaluze.

ESA’nın Herschel bilim ekibinden Göran Pilbratt: “Herschel evrendeki suyun izini yıldız oluşum bulutlarından Güneş Sistemi’ndeki asteroit kuşağına kadar olan yerlerde arıyor” diyor.

“Biz evrende güneş benzeri yıldızlarda rastladığımız suyun oluşumunun onların şiddetli ölümleriyle bağlantısı olduğunu belirledik.”

ESA


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*