Bilim insanları yıldızlar ortasında meydana gelen nükleer fisyonun birinci belirtisini keşfettiler. Bu keşif, nötron yıldızları birbirine çarptığında, periyodik tablodaki en ağır elementlerden daha ağır olan “süper ağır” elementler oluşturdukları ve bunların nükleer fisyon yoluyla parçalanarak altın üzere elementleri ortaya çıkardıkları fikrini destekliyor. Daha evvel görülmemişti
Nükleer fisyon temelde nükleer füzyonun tam aksisi olarak tanımlanabilir. Nükleer füzyon, daha hafif elementlerin daha ağır elementler oluşturmak üzere parçalanması manasına gelirken, nükleer fisyon, ağır elementlerin daha hafif elementler oluşturmak üzere parçalandığında açığa çıkan enerjiyi söz eden bir süreç. Nükleer fisyonu epeyce düzgün biliyoruz çünkü nükleer bombalar ve nükleer güç tesisleri bu prensipte çalışıyor. Lakin şimdiye kadar yıldızlar ortasında gerçekleştiği görülmemişti.
Uzayda bir yerlerde bilim insanları fisyonun gerçekleştiğini düşünseler de bugüne kadar kimse bunu kanıtlayamamıştı. Bir mühlet evvel ise Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’nden bilim adamı Ian Roederer liderliğindeki araştırma takımı, nötron yıldızları birleşirken nükleer fisyonun tesirli olabileceğinedair ilk delili keşfetmek için yıldızlardaki çok çeşitli elementlerle ilgili dataları araştırdı. Bu bulgular kozmostaki ağır elementlerin nereden geldiğine dair gizemin çözülmesine yardımcı olabilir.
Bilim insanları nükleer füzyonun yalnızca yıldızlar için birincil güç kaynağı değil, birebir zamanda “en ağırı” demir olmak üzere çeşitli elementleri oluşturan güç olduğunu biliyor. Ancak altın ve uranyum üzere daha ağır elementler gizem konusuydu. Bilim insanları bu kıymetli ve ender ağır elementlerin, iki inanılmaz derecede ağır meyyit yıldızın (nötron yıldızları) çarpışıp birleşerek oluştuklarını düşünüyor.
Nötron yıldızları ve nükleer fisyon
Büyük yıldızlar, füzyon süreçleri için gerekli olan kaynakları tükettiklerine kendi yerçekimleriyle olan savaşı kaybederek çöker ve nihayetinde nötron yıldızlarını oluştururlar. Ölmekte olan bu yıldızların dış katmanları uçup giderken olağanda Güneş’in bir ila iki katı kütleye sahip olan çekirdekleri yalnızca 20 kilometre genişliğe kadar çöker. Bu çekirdek çökmesi inanılmaz bir süratlerde gerçekleşirken bu yıldızlardan alınacak bir çay kaşığı unsur Dünya’ya getirilse 1 milyar tondan daha ağır olur. Bu nötron yıldızları bazen ikili bir çift olarak var olabiliyorlar. Bu durumlarda nötron yıldızlarının çarpışarak birleşmesi ise kaçınılmaz bir durumda. Bu en son nötron yıldızı birleşmesi gerçekleştiğinde olağanda atom çekirdeğindeki protonlarla bağlı parçacıklar olan çok sayıda özgür nötron özgür kalır. Özgür kalan nötronlar ise öbür atomlar tarafından “r-süreci” adı verilen bir süreçle yakalanabilir. Bu da atom çekirdeklerinin ağırlaşmasını sağlayarak kararsız olan süper ağır elementleri oluşturabilir. Bu muhteşem ağır elementler daha sonra altın üzere daha hafif, kararlı elementlere bölünmek için fisyona uğrayabilir.
Araştırmanın ortak yazarı Los Alamos Ulusal Laboratuvarı‘nda bilim insanı Matthew Mumpower, 2020 yılındaki bir araştırmasında bu süreci ayrıntılı bir biçimde açıklamıştı. Bu öngörü yalnızca nötron yıldızı birleşmelerine bakılarak değil, tıpkı vakitte r-süreci ile oluşturulan materyal tarafından zenginleştirilmiş yıldızlardaki elementlerin bolluğuna bakılarak da test edilebiliyor.
Yapılan yeni araştırmada 42 yıldızı inceledi ve teorik bilgilerle kesin korelasyon bulundu, böylelikle periyodik tabloda bulunandan daha ağır elementlerin fisyon ve bozunmasının açık bir imzasını gösterildi. Bu sayede nötron yıldızı çarpışmalarının hakikaten de demirden daha ağır elementlerin dövüldüğü yerler olduğunu doğruladı.
Mumpower yaptığı açıklamada şunları söyledi: “Yeterli dataya sahip olduğumuz “r-süreci” ile zenginleşmiş yıldızlarda korelasyon çok sağlam. Tabiat ne vakit bir gümüş atomu üretse, orantılı olarak daha ağır ender toprak çekirdekleri de üretiyor.”
