Bilim İnsanları Alkolden Esinlenerek Kozmik Manyetik Alanların Doğasını Keşfetti
Fotoğraf: Gökbilimciler, büyük kütleli yıldızların nasıl oluştuğunu anlayınca yıldız evriminin daha eksiksiz bir resmini çizebilir. L. Allen/X. Koenig (CfA)/JPL-Caltech/NASA
Bilim insanları, metanol moleküllerini radyo astronomiyle analiz ederek manyetik alanların büyük kütleli yıldızların oluşumunu nasıl etkilediğini ortaya çıkarttı.
Karmaşık moleküller, evrende dağılmış halde bulunmaktadır ve bu moleküler son zamanlarda ki teknolojinin gelişmesiyle tespit edilebilir duruma geldiler. Bilim insanları bu teknolojik gelişmeyi kullanarak, en basit alkol şekli olan metanol molekülünü kullanarak uzaydaki manyetik alanları ölçtüler. Bu çalışmanın sonuçlarıyla gökbilimcilerin yoğun ve kara bulutlarda büyük kütleli yıldızların nasıl doğduğunu araştırmasına yardımcı olması planlanmaktadır.
Radyo astronomi, uzayda birçok farklı molekül keşfinin arkasındaki itici güç olmuştur. Gökbilimciler bu moleküllerin doğasını anlayarak yeni yıldızların doğduğu en karanlık ve yoğun gaz-toz bulutların da içinde neler olduğunu ortaya çıkarabileceklerini düşünmektedirler.
Gökbilimcilere karmaşık moleküllerin ayırt edici özelliklerini inceleyerek bu tür bulutların sıcaklık, basınç ve gaz hareketleri hakkında bilgi edinmektedirler. Bunların yanı sıra en büyük kütleli yıldızlar doğduğunda başka bir önemli yönün ölçülmesi gerekir. Bu da daha büyük bir sorun olan manyetik alanlara neden olur.
Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nden Boy Lankhaar: “En büyük ve en ağır yıldızlar doğduğunda, manyetik alanların önemli bir rol oynadığını biliyoruz ancak manyetik alanların süreci nasıl etkilediği tüm araştırmacılar arasında bir tartışma konusu olarak yer almakta. Konuyu özetlemek gerekirse manyetik alanları ölçmenin yollarına ihtiyacımız var ve bu durum bizler için bir zorluk oluşturmaktaydı. Şimdi yeni hesaplamalarımız sayesinde nihayet metanolle gerekli ölçümlerin nasıl yapılacağını biliyoruz.” dedi.
Aslında metanol (CH3OH) kullanma tekniği uzayda manyetik alanları incelemek için onlarca yıl önce önerilmişti. Yeni doğan yıldızları çevreleyen yoğun gaz sisinde metanol molekülleri, doğal bir mikrodalga lazer veya maser ışını gibi davranır. Metanol maserları, belirli radyo frekanslarında son derece parlak bir şekilde parlar.
Yine Chalmers Teknoloji Üniversitesi’nden Wouter Vlemmings, “Maser sinyalleri aynı zamanda manyetik alanların yıldızların nasıl oluştuğu hakkında bize en çok bilgi verdiği bölgelerden geliyor. Metanolün manyetik alanlardan nasıl etkilendiğine dair yeni kazanmış olduğumuz bu anlayışımızla gördüklerimizi yorumlamaya başlayabiliriz.” dedi.
Fotoğraf-1: Manyetik alanlar, evrenin en büyük kütleli yıldızlarının doğduğu gaz ve toz bulutlarında önemli bir rol oynar.Wolfgang Steffen/Chalmers/R. Lankhaar/Wikimedia Commons/B. Değirmenler
Metanolün manyetik özelliklerini, laboratuvar koşullarında ölçmeye yönelik daha önce yapılan girişimlerde birtakım sorunlarla karşılaşılmıştır. Bu nedenle bilim insanları, laboratuvar ölçümlerinin yanı sıra önceki teorileri de karşılayan yeni bir teorik model oluşturmaya karar verdiler.
Teori oluşumda yer alan bu durumu Lankhaar: “Kuantum mekaniği ilkelerinden yola çıkarak metanolün manyetik alanlarda nasıl davrandığına dair bir model geliştirdik” diye açıklıyor. Konu hakkında ayrıca; “Teorik hesaplamalarla mevcut deneysel veriler arasında bize uzayda çalışmak istediğimiz koşulları tahmin etme güvenini veren ortak bir yol bulduk.” dedi.
Ne yazık ki, bu görev beklenilenden daha zor olduğu ortaya çıktı. Hollanda’daki Radboud Üniversitesi’nden teorik kimyagerler Ad can der Avoird ve Gerrit Groenenboom tarafından önceki çalışmaları düzeltmek için yeni hesaplamalar içeren yeni bir çalışma yapılmaya başlandı.
Bu konu hakkında Ad van der Avoird: “Metanol nispeten basit bir molekül olduğu için ilk başta projenin kolay olacağını düşünmüştük ama çok karmaşık olduğu ortaya çıktı. Bunun sonucunda metanolün özelliklerini çok detaylı bir şekilde hesaplamamız gerekiyordu.” dedi.
Yapılan bu çalışmalar uzaydaki manyetik alanları anlamak için yeni olanaklar yol açtı. Çalışma ayrıca astrokimyanın – astronomi ve kimyanın birleştiği yerde – kozmosla ilgili önemli soruları nasıl cevaplayabileceğini de gösterdi.
VLBI ERIC ve Leiden Üniversitesi Ortak Enstitüsü’nden astronom Huib Jan van Langevelde: “ Ölçümleri doğruya yakın yorumlamak amacıyla günümüzün en iyi radyo teleskoplarını kullanarak yaptığımız ve bunları yapabilmek için ihtiyaç duyduğumuz moleküler karmaşıklığı ortaya çıkarmanın bu kadar ayrıntılı hesaplama yapılması gerektiği gerçekten çok şaşırtıcı. ” dedi. Ayrıca; ” Gelecekte moleküller, manyetik alanlar ve yıldız oluşumu hakkında yeni keşifler yapabilmek için hem kimya hem de astrofizik disiplinlerinden uzmanlar gerekiyor.” dedi.
Kaynak: spaceanswer.com