Kredi bilgileri: NASA
Gökbilimci Carl Sagan bunu en iyi şekilde ifade etti: “Biz yıldızlardan yapıldık.” Vücudumuzun kimyasallarını oluşturan atomlar Dünya’da oluşmadı; derin uzaydan geldiler. Büyük patlama hidrojen, helyum ve biraz lityum yarattı, ancak daha ağır atomlar – yaşam için gerekli olanlar – yıldızlarla ilgili süreçlerden geldi.
Bilim adamları artık daha derine inebilir. Hangi tür yıldız süreçleri hangi elementleri üretir? Ve hangi tür yıldızlar söz konusu?
Uluslararası Uzay İstasyonu için tasarlanan TIGERISS adlı yeni bir deney bunu öğrenmeyi amaçlıyor. TIGERISS, en son NASA Astrofizik Öncüleri görevi olarak seçildi.
Öncüler, kozmik fenomenlere yönelik yenilikçi araştırmaları mümkün kılan küçük ölçekli astrofizik misyonlarıdır. Küçük uydular üzerinde uçmak için tasarlanmış deneyler, bilimsel balonlar, uzay istasyonu ve Ay’ın yörüngesine girebilecek veya inebilecek yükleri içerebilirler.
Bu yılın başlarında, Ocak 2021’de seçilen önceki dört Pioneers misyon konseptine inşaatta ilerlemeleri için yeşil ışık verildi ve bu on yılın sonunda uçmaları onaylandı.
Washington’daki NASA Genel Merkezi’ndeki astrofizik bölümünün direktörü Mark Clampin, “Pioneer misyonları, kariyerinin başlarından ortasına kadar olan bilim adamları için, uzay tabanlı enstrümantasyon oluşturma konusunda gerçek deneyim kazanırken, zorlayıcı astrofizik araştırmaları yürütmek için paha biçilmez bir fırsattır” dedi. “TIGERISS ile Öncüler, evreni keşfetmek için benzersiz bir platform sunan uzay istasyonuna erişimlerini genişletiyor.”
Kaplanın gözü
TIGERISS Baş Araştırmacısı, St. Louis’deki Washington Üniversitesi’nde fizik araştırma doçenti olan Brian Rauch, oradaki bir lisanstan beri elementlerin kökenleri ve yüksek enerjili parçacıklar üzerine çalışıyor. Üniversitede yaklaşık üç yıl boyunca Rauch, Trans-Iron Galactic Element Recorder veya TIGER adlı bir parçacık dedektörü üzerinde çalıştı. Deney, ilk uçuşunu 1995 yılında bir balon üzerinde gerçekleştirdi; uzun süreli balon uçuşları da 2001-2002 ve 2003-2004 yıllarında Antarktika’dan TIGER’in bir versiyonunu başlattı.
Rauch araştırma kariyerinde ilerledikçe, TIGER’ın daha sofistike SuperTIGER’a dönüşmesine yardımcı oldu. 8 Aralık 2012’de SuperTIGER, ilk uçuşunda Antarktika’dan fırlatıldı, ortalama 125.000 fit yükseklikte seyir yaptı ve en uzun bilimsel balon uçuşu için yeni bir rekor kırdı – 55 gün. SuperTIGER ayrıca Aralık 2019’dan Ocak 2020’ye kadar 32 gün boyunca uçtu. Deney, periyodik tablodaki elementlerin bolluğunu, atom numarası 56 olan baryuma kadar ölçtü.
TIGERISS misyon konseptinin baş araştırmacısı Brian Rauch (solda) ve St. Louis’deki Washington Üniversitesi’nde kıdemli araştırma mühendisi olan Richard Bose, 8 Ocak 2019’da Antarktika’da görüldü. SuperTIGER deneyini kurtarmak için Antarktika’daydılar (arka plan). ) bilimsel bir balon üzerinde uçuştan sonra. Kredi bilgileri: Kaija Webster (ASC)
Uluslararası Uzay İstasyonunda, TIGER enstrüman ailesi yeni zirvelere yükselecek. Dünya atmosferinin müdahalesi olmadan, TIGERISS deneyi daha yüksek çözünürlüklü ölçümler yapacak ve bilimsel bir balondan elde edilmesi mümkün olmayan ağır parçacıkları toplayacaktır. Uzay istasyonundaki bir levrek ayrıca, küçük bir uyduya sığabilecek olandan daha büyük bir fiziksel deneye – bir tarafta 3,2 fit (1 metre) – izin vererek dedektörün potansiyel boyutunu artıracaktır. Ve deney, bir balon uçuşunda iki aydan daha kısa süreye kıyasla bir yıldan fazla sürebilir. Araştırmacılar, atom numarası 82 olan kurşun kadar ağır elementleri tek tek ölçebilmeyi planlıyorlar.
Yıldız şeyler
Tüm yıldızlar hassas bir dengede bulunur – kendi yerçekimlerine karşı koymak için yeterli enerjiyi ortaya koymaları gerekir. Bu enerji, bildiğimiz gibi yaşam için önemli olan karbon, nitrojen ve oksijen de dahil olmak üzere daha ağır olanları yapmak için elementleri bir araya getirmekten gelir. Ancak dev bir yıldız demir atomlarını kaynaştırmaya çalıştığında, reaksiyon yerçekimiyle savaşmak için yeterli gücü üretmez ve yıldızın çekirdeği çöker.
Bu, süpernova olarak bilinen ve şok dalgalarının yıldızın çekirdeğinde yapılmış olan tüm ağır elementleri fırlattığı bir patlamayı tetikler. Patlamanın kendisi de ağır elementler yaratır ve onları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırır – bilim adamlarının “kozmik ışınlar” adını verdiği parçacıklar.
Ancak ağır atomların oluşmasının tek yolu bu değil. Bir nötron yıldızı olarak adlandırılan bir süpernovanın aşırı yoğun bir kalıntısı başka bir nötron yıldızıyla çarpıştığında, onların afetsel birleşmeleri de ağır elementler yaratır.
TIGERISS, belirli süpernovaları veya nötron yıldızı çarpışmalarını gösteremeyecek, ancak “bu hızlı hareket eden unsurların nasıl hızlandırıldığına ve galakside nasıl hareket ettiğine dair bağlam ekleyecektir” dedi Rauch.
Peki süpernova ve nötron yıldızı birleşmelerinin her biri ağır elementler oluşturmaya ne kadar katkıda bulunuyor? Rauch, “Bu, ele almayı umduğumuz en ilginç soru” dedi.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde görevli TIGERISS’in baş araştırmacı yardımcısı John Krizmanic, “TIGERISS ölçümleri, galaksimizin maddeyi nasıl yarattığını ve dağıttığını anlamanın anahtarıdır” dedi.
TIGERISS ayrıca astronotlar için tehlike arz eden kozmik ışınların genel bolluğu hakkında bilgi verecek.
Antarktika’dan kozmik ışın teleskopu fırlatıldı
Alıntı: Elementlerin kökenini araştırmak için uzay istasyonu deneyi (2022, 30 Ağustos), 30 Ağustos 2022’de https://phys.org/news/2022-08-space-station-probe-elements.html adresinden alındı.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.