Okyanus tabanında milyon yıllık kozmik patlamanın izleri keşfedildi

100 milyon yıldan fazla bir süre önce, güneş sistemimizin yakınında R-süreci adı verilen çok nadir ve dramatik bir olay meydana geldi. Alman-Avustralyalı bir ekip Orta Pasifik'in dibinde bunun izlerini buldu.

Helmholtz Dresden – Rossendorf Merkezi (HZDR) ile Canberra ve Sidney üniversitelerinden gelen ekip, derin denizdeki demir-mangan kabuklarını ve maden yataklarını inceledi. Radyoaktif izotoplar demir-60 ve küryum-247'nin izlerine ek olarak, çok nadir ve uzun ömürlü plütonyum-244'ü de buldular.

İkincisi, Hızlı Nötron Yakalama Süreci'nin kısaltması olan bir r-sürecinde oluşturulur. Bu, yüksek nötron yoğunluklarında ve sıcaklıklarda meydana gelen ve bir atom çekirdeğinin çok kısa sürede son derece büyük sayıda nötronu yakaladığı bir nötron yakalama işlemidir. HZDR'de hızlandırıcı kütle spektrometresi ve izotop araştırma bölümünün başkanı Anton Wallner, “Sonuçlarımız, plütonyumun, iki nötron yıldızının birleşmesi veya çok enerjik süpernovalar sırasında meydana gelebilecekler gibi çok nadir kozmik patlamalardan geldiğini gösteriyor” diyor.

Daha sonra yıldızlararası ortama yayıldı ve milyonlarca yıl boyunca sürekli olarak Dünya'ya yağdı, diye devam etti Wallner. Ekip bundan yola çıkarak izotopun nispeten uzun zaman önceki bir süreçte yaratıldığı sonucuna vardı; çünkü bu, izotopun yıldızlararası ortamda eşit bir örtü gibi yayılması için yeterli zamana sahip olmasının tek yoluydu. Araştırmacılar, plütonyum-244'ün 80 milyon yıl olan yarı ömrüne dayanarak, kozmik mahallemizdeki son r-süreci olayının 100 milyon yıldan daha önce gerçekleştiğini belirledi.

Dünya'ya yakın iki süpernova

Ancak araştırmacıların kabukta da tespit ettiği demir-60 çok daha güncel olaylardan geliyor: Eşit şekilde dağılmış plütonyumun aksine izotop iki bölgede yoğunlaşmıştı. Ekip, demir 60 izinin Dünya'ya yakın süpernova patlamalarının iki açık izini gösterdiğini söyledi. Ancak demir-60'ın yarı ömrü yalnızca 2,62 milyon yıl olduğundan bunların daha yeni olması gerekir.

Demir-manganez kabukları deniz suyundan gelen metal birikintileridir. Milyonlarca yıl boyunca milimetrik olarak büyürler. Bunu yaparken aynı zamanda çevrelerindeki maddeleri de emer ve bunları, uzaydan gelen izotoplar da dahil olmak üzere, depolarlar.

Konsantrasyonları son derece düşüktür: yaklaşık on trilyon diğer atom arasında bir plütonyum atomu. Teknoloji ancak yakın zamanda bu kadar küçük miktarları tespit edebilecek hale geldi. VEGA'nın kıdemli bilim insanı Michael Hotchkis, “Bunlardan birini dedektörde yakalamak için son örnekte yalnızca 100 plütonyum atomuna ihtiyacımız var. Bu hassasiyet dünyada benzersizdir” diyor. Avustralya Nükleer Bilim ve Teknoloji Örgütü'nün Sidney'deki cihazı şu anda bu tür kozmik izleri tespit edebilecek kadar hassas olan tek makinedir.

Nötron yıldızı birleşmeleri çok nadirdir. Son yıllarda yerçekimi dalgaları kullanılarak bu türden iki olay tespit edildi. Ama ikisi de başka galaksilerde gerçekleşti.

(wpl)