Evrenin küçük köşemizin - güneş ve gezegen sistemimizin oluşumunu sağlayan nedir? Birkaç yıl boyunca, bilim adamları Güneş Sisteminin patlayan bir yıldızın (bir süpernova) şok dalgası sonucu oluştuğunu düşündüler ve bu da yoğun ve tozlu bir gaz bulutunun çöküşünü tetikledi ve ardından Güneş'i ve gezegenleri oluşturdu. Ancak bu oluşum sürecinin ayrıntılı modelleri, yalnızca şiddet olayları sırasındaki sıcaklıkların sabit kaldığı basitleştirici varsayımı altında çalışmıştır. Elbette, bu pek olası değildir. Fakat şimdi, Carnegie Enstitüsü Karasal Manyetizma Bölümü'ndeki (DTM) astrofizikçiler ilk kez bir süpernova'nın Güneş Sistemi'nin oluşumunu daha hızlı ısıtma ve soğutma koşulları altında tetikleyebileceğini gösterdiler. Peki bu yeni bulgular uzun süredir devam eden tartışmayı çözdü mü?
Baş yazarı Carnegie’nin Alan Boss, “1970'lerden bu yana Güneş Sistemimizin oluşumunu tetikleyen bir süpernovaya işaret eden meteorlardan kimyasal kanıtlar aldık” dedi. “Ama şeytan ayrıntıda gizlenmişti. Bu çalışmaya kadar, bilim adamları, süpernovadan yeni oluşturulan izotopların çökmekte olan buluta enjekte edildiği aynı zamanda çökmenin tetiklendiği kendi kendine tutarlı bir senaryo geliştiremediler. ”
Kısa ömürlü radyoaktif izotoplar - aynı sayıda protona, ancak farklı sayıda nötrona sahip elementlerin versiyonları - çok eski meteoritlerde bulunan milyonlarca yıllık zaman ölçeklerinde bozulur ve farklı (kızı olarak adlandırılan) elementlere dönüşür. İlkel meteoritlerde kızı elementleri bulmak, ana kısa ömürlü radyoizotopların, meteorların kendilerinden oluşmasından sadece bir milyon yıl önce yaratılmış olması gerektiği anlamına gelir. Boss, “Bu ana izotoplardan biri olan demir-60, sadece büyük veya gelişen yıldızların güçlü nükleer fırınlarında önemli miktarlarda yapılabilir” dedi. “Demir-60, nikel-60'a bozunur ve ilkel göktaşlarında nikel-60 bulunmuştur. Böylece ana izotopun nerede ve ne zaman yapıldığını biliyoruz, ancak buraya nasıl geldiğini bilmiyoruz. ”
Boss ve eski DTM Prudence Foster'ın önceki modelleri, bir süpernova patlamasından gelen şok dalgası saniyede 6 ila 25 mil yavaşladıysa ve dalga ve bulut sabit bir sıcaklığa sahipse, izotopların güneş öncesi bir bulutta birikebileceğini gösterdi. 440 K (10 K). Harri Vanhala, “Malzeme sıkıştırma ile ısıtılır ve radyasyonla soğutulursa bu modeller işe yaramadı ve bu muamma toplumda bir süpernova şokunun bu olaylara dört milyar yıl önce başlayıp başlamaması konusunda ciddi şüpheler bıraktı” dedi. PhD. 1997 yılında Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde tez çalışması.
Carnegie araştırmacıları, şok cephelerini ve geliştirilmiş bir soğutma yasasını ele almak için tasarlanan uyarlanabilir ağ arıtma hidrodinamik kodunu (FLASH2.5) kullanarak, birkaç farklı durumu değerlendirdi. Tüm modellerde, şok cephesi, Güneşimizin kütlesi ile toz, su, karbon monoksit ve moleküler hidrojenden oluşan ve 1000 K kadar yüksek sıcaklıklara ulaşan bir güneş öncesi bulut vurdu. Soğutma olmadığında bulut çökemedi. Bununla birlikte, yeni soğutma yasasıyla, 100.000 yıl sonra güneş öncesi bulutun öncekinden 1.000 kat daha yoğun olduğunu ve şok cephesinden gelen ısının hızla kaybolduğunu ve sadece 1.340 ° F'ye yakın sıcaklıklara sahip ince bir tabaka ile sonuçlandığını buldular. (1000 K). 160.000 yıl sonra, bulut merkezi çökerek bir milyon kat daha yoğun hale geldi ve protosun oluştu. Araştırmacılar, şok cephesindeki izotopların bir süpernovadaki kökenleriyle tutarlı bir şekilde protosun içine karıştığını buldular.
Boss, “Bu ilk kez güneş sistemimizin oluşumunu tetikleyen bir süpernova için ayrıntılı bir modelin gösterildiği gösterilmiştir” dedi. “Büyük Patlama'dan 9 milyar yıl sonra bir Küçük Patlama ile başladık.”
Kaynak: Carnegie Bilim Enstitüsü
