Hayatın yapıtaşları yıldız ışığından geliyor — Ray Cahill

original

Ray Cahill — 12 Ekim 2016 — 3tags.org

Hayatı bedenleyen sayısız harika biçim vardır, ama herhangi bir organizmayı en temel parçalarına ayırırsanız, malzeme hep aynıdır: hidrojen, oksijen, nitrojen ve diğer öğelere bağ kuran karbon atomlarıdır. Ama bu aslî malzemenin uzayda nasıl yaratıldığı sorusu çok eskiden beri gizemini korumuştur.

Astronomlar, hayatın elzem kimyasallarının inşasında gerek duyulan moleküllerin nasıl biçimlendiğini artık daha iyi anlıyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın Herschel Uzay Gözlemevi’nden gelen veriler sayesinde bilimciler bu moleküllerin yaratılmasında kilit [key] rolü, önceden zannedildiği gibi çalkantı [turbulence] yaratan “sarsıntı” [shock] olaylarının değil, yıldızlardan gelen morötesi ışığın oynadığını keşfettiler.

Bilimciler ağır yıldızlar biçimleyen bölgelerden Dünya’ya en yakın olanı Orion Nebulası’ndaki karbon kimyasının muhtevasını incelediler. Karbon-hidrojen molekülünün (CH ya da kimyagerlere göre “methilidin”in), karbon-hidrojen pozitif iyonunun (CH+) ve bunların içerdiği [their parent] karbon iyonunun (C+) miktar, sıcaklık ve hareketlerinin haritasını çıkardılar. Proton ve elektronlarında dengesizlik olduğundan net bir yük taşıyan atom ya da moleküle iyon denir.

“Dünya’da, yeryüzündeki yaşamın hemen hemen hepsini güdüleyen kaynak güneştir. Şimdi öğrendik ki yıldız ışığı, hayatı oluşturmak için gereken kimyasallara öncül olan kimyasalların biçimlenmesini güdüler,” dedi Patrick Morris, kağıdın [paper] ilk eser sahibi [author] ve Caltech Kızılötesi İşleme ve Analiz Merkezi’nde (Pasadena) araştırmacı.

1940’ların başında CH ve CH+ yıldızlararası uzayda keşfedilen ilk üç molekülden iki tanesi oldu. Herschel ile Orion’daki moleküler bulutları –gaz ve toz toplaşmalarını– inceleyen bilimciler CH+’in ışığı soğurmaktan ziyade neşrettiğini şaşırarak keşfettiler, yani çevresel [background] gazdan daha sıcaktı. CH+ molekülünün biçimlenmesi için bir sürü enerji gerekir ve bu aşırı tepkilenicidir, dolayısıyla buluttaki çevresel hidrojenle etkileştiği zaman yok olur. Yüksek sıcaklığı ve yüksek bolluğu bu nedenle oldukça gizemlidir.

Niye, o zaman, Orion Nebula gibi moleküler bulutlarda bunca CH+ var? Önceki birçok çalışma bu soruyu yanıtlamayı denemişti ama gözlemleri sınırlıydı çünkü çalışılmaya müsait çevresel yıldızlar çok az sayıdaydı. Herschel elektromanyetik tayfta başka hiçbir uzay teleskobunun önceden erişemediği bir aralığı –soğuk nesnelerle ilintili uzak kızılötesi– ele alıyor, böylece içerdiği tek tek yıldızlar yerine Orion Nebulası’nın tamamını hesaba katabiliyor. Ayrıca verilerini elde etmekte kullandıkları enstrüman, HIFI, gaz bulutlarının hareketine aşırı duyarlı.

Temel hidrokarbonların kaynaklarına dair öne çıkan kuramlardan biri bunların “sarsıntı”larla, çok fazla çalkantı yaratan olaylarla biçimlendiğini söyler, mesela patlayan süpernovalar ya da maddeler tüküren genç yıldızlar gibi. Çalkantısı yüksek moleküler bulut sahaları genelde sarsılmalar yaratır. Tekneye çarpan büyük bir dalga gibi, sarsıcı dalgalar karşılaştıkları maddelerde titreşimlere sebep olur. Bu titreşimler atomlardan elektron koparabilir, onları iyonlaştırabilir, ve iyonların bileşmesi daha muhtemeldir. Ama yeni çalışmada Orion Nebulası’ndaki sarsıntılar ve CH+ arasında hiçbir ilinti bulunmadı.

Herschel verilerine göre bu CH+ molekülleri muhtemelen Orion Nebulası’ndaki çok genç yıldızların morötesi neşirleriyle yaratılmış, ki bunlar güneşe kıyasla daha sıcak ve çok daha ağırdır, çok daha fazla morötesi ışık neşrederler. Bir molekül bir ışık fotonunu soğurduğu zaman “uyarılmış” olur ve diğer parçacıklarla tepkileşecek daha fazla enerjiye sahip olur. Hidrojen molekülü örneğinde, hidrojen molekülü morötesi bir foton ona vurduğunda titreşir, daha hızla döner ya da ikisini birden yapar.

Orion Nebulası’nda bir sürü hidrojen gazı olduğu uzun zamandır bilinir. Büyük yıldızlardan gelen morötesi ışık etraftaki hidrojen moleküllerini ısıttığı zaman, hidrokarbonları biçimleyecek başat [prime] koşullar yaratılır. Yıldızlararası hidrojen ısındıkça, yıldızlardan kaynaklanmış karbon iyonları moleküler hidrojenle tepkimeye başlar ve CH+ yaratır. Sonra CH+ bir elektron yakalayarak yüksüz CH molekülünü biçimler.

“Tüm karbon kimyasının en baştan ele alınmasıdır bu,” dedi John Pearson, NASA’nın Jet İtim Laboratuvarı’nda (Pasadena, Kaliforniya) araştırmacı ve çalışmanın eş-eser sahibi [co-author]. “Eğer daha karmaşık bir şey biçimlemek istiyorsanız, bu yolu izlemelisiniz.”

Bilimciler Herschel verilerini moleküler biçimlenme modelleriyle bileştirdiler ve Orion Nebulası’nda hidrokarbonların biçimlenmesinin en iyi açıklamasının morötesi ışık olduğunu keşfettiler.

Bu bulguların diğer galaksilerdeki temel hidrokarbon biçimlenmelerine dair de imletimleri [implications] bulunuyor. Diğer galaksilerde sarsıntılar olduğu biliniyor, ama aslî hidrokarbon moleküllerin yaratılmasındaki kilit rolü orada da ısınma ve kimyada morötesi ışığın hakim olduğu koyu bölgeler oynuyor olabilir.

“Belli moleküllerin galaksi merkezlerinde nasıl uyarıldıkları sorusu hala gizemini koruyor,” dedi Pearson. “Bizim çalışmamız ağır yıldızlardan gelen morötesi ışığın oradaki moleküllerin de uyarılmalarını güdülüyor olabileceğine dair bir ipucudur.”

Kaynak: Jet İtim Laboratuvarı

ç.n. Kimya imleyenlerin bilimi olduğundan key‘i diğer tüm konularda karşılayan anahtar kelimesi yerine bu yazıda kilit kelimesiyle karşılamamız daha doğru. Bir de their parent‘ı içerdiği diye çevirerek semantik bir düzeltme yaptım, daha doğrusu yazıya sızmış bu lüzumsuz semantizasyonu elimine eden bir düzeltme yaptım.

1 Comment

Filed under çeviri, bilim

One response to “Hayatın yapıtaşları yıldız ışığından geliyor — Ray Cahill

  1. Pingback: Kaplan Kaplan — çeviri derlemesi | YERSİZ ŞEYLER