Yaşamın “organik çorba”dan kökeni karmaşık bir süreçtir. Bu, birçok farklı bileşenin tek bir yerde ve doğru koşullar altında monte edilmesini gerektirir. Kesin koşullar hala tartışma konusu olsa da, bilim adamlarının periyodik tablonun hangi elementlerine ihtiyaç duyulduğu konusunda bir fikri var.
Önemli bileşenlerden biri yakın zamanda Samanyolu’nun eteklerinde keşfedilen fosfordur. Diğerleri arasında bu elementin varlığının, temel biyokimyasal moleküllerin oluşumu için gerekli olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle fosforun varlığı galaksilerdeki yaşanabilir bölgelerin sınırlarını belirler. Fosfor genellikle büyük yıldızların ölümüyle üretilir ve galaksinin eteklerinde bulunması nadir görülen bir olaydır. Ancak bu bölgede fosforun yakın zamanda keşfedilmesi, fosforun oluşumunda başka mekanizmaların da mevcut olabileceğini düşündürmektedir.
“Fosfor, oluşması için özel, felaket niteliğinde bir olay gerektiren bir elementtir. Yaygın inanışa göre fosfor, kütlesi en az 20 güneş kütlesi olan yıldızların süpernova patlamaları sonucu oluşuyor. Arizona Eyalet Üniversitesi ve Steward Gözlemevi’nde çalışan gökbilimci ve kimyager Lucy Ziouris, “Onlar güçlü enerjik emisyonların ve yalnızca fosforu değil aynı zamanda diğer birçok ağır elementi de oluşturan bir dizi nükleosentez reaksiyonunun kaynağıdır” diyor. Genel olarak kabul edilen görüş budur ve fosforun büyük kütleli yıldızlardan veya süpernova kalıntılarından uzakta keşfedilmesi, bu elementin oluşmasının başka yollarının da olduğunu düşündürmektedir.
Etrafımızda gördüğümüz tüm elementler yıldızlardan oluşur. Evrenin ilk atomlarının ilkel plazmadan oluşmasından sonra atomlar esas olarak hidrojen ve helyumdan oluştu ve diğer tüm elementler ilk yıldızların doğumundan sonra ortaya çıktı. Yıldızlar, çekirdeklerindeki atomların füzyonu ve birleşiminde önemli bir rol oynayarak daha ağır elementlerin oluşmasına neden olur.
Bir yıldızdaki elementlerin oluşumu onun kütlesine bağlıdır. Yıldızlar Güneşimiz boyutundadır ve hidrojen ile helyum birleştiğinde lityum ve berilyum gibi hafif elementleri oluşturan reaksiyonları destekleyebilecek kadar küçüktürler. Daha büyük yıldızlar oksijen ve nitrojen gibi daha ağır elementler üretebilir.
Ancak yıldızın içindeki bu tür reaksiyonlar sırasında fosfor üretilmez. Büyük yıldızların ölümünün eşlik ettiği süpernova patlamaları, fosforun kökenine ilişkin bilinen mekanizmalardan biridir. İşaret fişekleri elementleri uzaya fırlatır, astromateryalleri yıldızlararası ortama dağıtır, burada yeni nesil yıldızların yanı sıra kuyruklu yıldızlar ve gezegenler tarafından absorbe edilebilirler.
Devasa yıldızlar yalnızca onları besleyecek yeterli malzemenin bulunduğu bölgelerde oluşabilir. Galaksinin merkezinden uzaklaştıkça maddenin yoğunluğu azalır; galaksilerin eteklerinde genellikle büyük yıldızlar bulunur. Yani Samanyolu’nun merkezinden yaklaşık 74.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan WB89-621 adlı bulutta fosforun varlığı astrokimyacılar için bir gizem teşkil ediyor.
“Galaksinin sınırında fosforun keşfi soruları gündeme getiriyor ve yapbozumuza ek bir parça daha ekliyor. Bu bölgedeki fosforun varlığı, oluşum sürecinin daha karmaşık olduğunu ve yalnızca süpernova patlamalarıyla sınırlı olmadığını gösteriyor” diye açıklıyor Arizona Eyalet Üniversitesi ile işbirliği yapan kimyager Liliya Koelemey.
Bu fenomenin iki ana açıklaması vardır. Bunlardan biri, süpernova patlamaları yoluyla elementlerin galaksinin iç bölgelerinden dış bölgelerine hareketini, galaktik diskten haleye madde atmasını ve ardından soğumasını ve geri dönmesini varsayan “galaktik çeşme” modeliyle ilişkilidir. Ancak galaktik kaynaklara ilişkin gözlemsel veriler henüz yeterli olmadığından bu açıklama şüphelidir.
Diğer bir açıklama ise, daha az kütleli yıldızların çekirdeği etrafındaki bölgede nötronların yakalanmasıyla fosforun oluşma ihtimalidir. Burada silikon izotopları fosfor oluşturmak için ek nötronları yakalayabilir.
Samanyolu’nun eteklerinde fosforun keşfi heyecan verici ve önemli bir çalışma olup, Evrendeki yaşamın oluşumunu anlamak açısından değerlidir. Bu element, yaşamın ortaya çıkması için gerekli olan ve bir galaksinin yaşanabilir bölgelerini tanımlayan NCHOPS’un (azot, karbon, hidrojen, oksijen, fosfor ve kükürt) temel yapı taşlarının sonuncusudur. Daha önce gökbilimciler, biyolojik belirteçlere sahip dış gezegenleri ararken galaksilerin dış bölgelerine pek dikkat etmiyorlardı çünkü galaksilerin merkezinden uzak bölgelerin yeterli fosfora sahip olmadığına inanıyorlardı. Ancak bu keşif, aramaların kapsamını genişletmemize olanak sağlıyor.