Güneş Sistemi’nin tamamen boş bir uzayda hareket etmediğini uzunca bir süre önce fark eden bilim insanları, bu yıldızlararası gaz ve toz bulutlarının doğasını yıllardır araştırıyor. Bu araştırmalar, “Yerel Yıldızlararası Bulut” olarak bilinen bölgenin geçmişte yaşanan süpernova patlamalarının kalıntılarını taşıdığına işaret ediyor olsa da, bugüne kadar bu teoriyi destekleyen net kanıtlar elde edilememişti. Ancak bu hafta yayımlanan yeni bir araştırma, Dünya’nın eski bir yıldızın küllerinin içinden geçiyor olabileceğine dair şu ana kadarki en net kanıtları sundu. Almanya’da bulunan araştırma merkezi Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf’un (HZDR) öncülük ettiği araştırmada, Antarktika buzullarında süpernova kaynaklı radyoaktif demir izleri bulundu. Araştırmacılar, 40 bin ila 80 bin yıl yaşındaki buz örneklerinde “demir-60” (iron-60) isimli nadir bir radyoaktif izotop tespit etti. Demir-60, normal şartlarda Dünya’da oluşmayan ve büyük yıldızların süpernova patlamaları sırasında ortaya çıkan bir element olarak biliniyor. Bu yüzden bilim insanları için demir-60’ın varlığı, geçmişte yaşanan yıldız patlamalarının doğrudan izlerini taşıyor.
Aslında Dünya’da daha önce de milyonlarca yıl öncesine ait demir-60 izlerine rastlanmıştı. Bu bulgular, Güneş Sistemi’nin geçmişte yakın bir süpernovanın etkisine maruz kaldığını göstermişti. Ancak günümüzde Dünya’ya yakın herhangi bir süpernova bulunmuyor. Buna rağmen son yıllarda Antarktika karlarında görece “yeni” demir-60 izleri keşfedilmesi, araştırmacıları farklı bir açıklama aramaya yöneltti. Araştırmacılar son birkaç yıldır yalnızca Antarktika karlarını değil, aynı zamanda 30 bin yıl öncesine kadar uzanan derin deniz tortularını da analiz etti. Bu örneklerde de demir-60 izlerine rastlandı. Ancak bilim insanları hâlâ bunun eski süpernova kalıntılarının zayıflayan izleri mi yoksa aktif olarak geçilen yıldızlararası buluttan mı kaynaklandığını kesin olarak söyleyemiyordu. Yeni Antarktika buz örnekleri ise bu konuda çok daha güçlü kanıtlar sunuyor.
Bilim insanlarının geliştirdiği yeni teoriye göre Güneş Sistemi şu anda, geçmişte yaşanmış bir süpernova patlamasının kalıntılarıyla dolu yıldızlararası bir bulutun içinde ilerliyor. Araştırmanın baş yazarlarından Dr. Dominik Koll’a göre Yerel Yıldızlararası Bulut, milyonlarca yıl önce gerçekleşen bir süpernovadan arta kalan materyalleri hâlâ barındırıyor olabilir. Dünya da Güneş Sistemi ile birlikte bu bulutun içinde hareket ettiği için zamanla bu radyoaktif parçacıkları toplamaya devam ediyor.
Bilim insanları şu anda Güneş Sistemi’nin bu bulutun kenar bölgelerinde bulunduğunu düşünüyor. Bu nedenle Dünya’ya ulaşan demir-60 miktarı zaman içerisinde değişiklik gösteriyor olabilir. Nitekim yapılan analizler de bunu destekliyor. Araştırmacılar, 40 bin ila 80 bin yıl önce Dünya’ya ulaşan demir-60 miktarının bugüne kıyasla daha düşük olduğunu tespit etti. Bu da ya Güneş Sistemi’nin geçmişte daha düşük yoğunluklu bir bölgeden geçtiğini ya da yıldızlararası bulutun kendi içinde ciddi yoğunluk farklılıkları barındırdığını gösteriyor. Dahası bilim insanları, demir-60 sinyalinin yalnızca on binlerce yıl gibi kısa kozmik zaman ölçeklerinde bile belirgin şekilde değiştiğini söylüyor. Bu durum, bulunan materyalin milyonlarca yıl önceki eski süpernovaların yavaş yavaş kaybolan kalıntıları olduğu yönündeki alternatif teorileri de büyük ölçüde zayıflatıyor.
Araştırma İçin 300 Kilo Antarktika Buzu Almanya’ya Taşındı
Araştırmanın teknik tarafı da dikkat çekici detaylar içeriyor. Bilim insanları analiz için yaklaşık 300 kilogram Antarktika buzunu Almanya’daki laboratuvarlara taşıdı. Yapılan kimyasal işlemler sonrasında geriye yalnızca birkaç yüz miligramlık toz kaldı. Araştırmacılar daha sonra bu örneklerin içinden demir-60 atomlarını ayıklamaya çalıştı. Bu süreçte örneklerin zarar görüp görmediğini anlamak için berilyum-10 ve alüminyum-26 gibi diğer radyoaktif izotoplar da kullanıldı. Eğer işlem sırasında materyal kaybı yaşansaydı bu elementlerin miktarında da düşüş görülmesi gerekiyordu. Ancak araştırmacılar böyle bir kayba dair herhangi bir işaret bulmadı.
Son aşamada ise örnekler Avustralya Ulusal Üniversitesi’ndeki Ağır İyon Hızlandırıcı Tesisi‘ne (HIAF) gönderildi. Şu anda dünyada bu kadar düşük miktardaki demir-60 atomlarını tespit edebilen tek tesisin burası. Kullanılan özel filtreleme sistemleri sayesinde araştırmacılar, 10 trilyon atom içeren örneklerin içinden yalnızca birkaç demir-60 atomunu ayıklamayı başardı. Araştırmacılar bu süreci “samanla dolu 50 bin futbol stadyumu içinde bir iğne aramaya” benzetiyor.
Bilim insanları şimdi daha da eski Antarktika buzullarını incelemeyi planlıyor. Özellikle Güneş Sistemi’nin Yerel Yıldızlararası Bulut’a girmesinden önce oluşmuş buz katmanlarının analiz edilmesi, bu kozmik bulutun kökeni hakkında çok daha net bilgiler sağlayabilir. Eğer bu çalışmalar da mevcut sonuçları desteklerse, Dünya’nın bugün hâlâ milyonlarca yıl önce patlayan yıldızların radyoaktif küllerinin içinden geçiyor olduğu fikri çok daha güçlü şekilde kabul görecektir.
