Evrendeki tozlara, yıldızların küllerinden yeni fenomenlere doğru olan yolculuğumuzda önemli bir yere sahip olan yapılara farklı bir bakış: Toz pilleri
Her atomun proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdeği ve onun etrafında dönen elektronları vardır. Ayrıca yörüngedeki elektronların küçük hareketli yükler olmasından dolayı her atom küçük bir manyetik alanla çevrilidir.
Atomun manyetik momenti, bu manyetik alanların belirli yönelimine veya yönüne verilen isimdir. Özünde, bir nesnenin atomları bir dizi küçük mıknatıs gibi davranır. Malzemelerin çoğunda net mıknatıslanma sıfırdır, yani tüm bu momentler rastgele yönlere baktığı ve birbirini iptal ettiği için nesne bir mıknatıs olmayacaktır. Bununla birlikte, tüm nesnenin net bir mıknatıslanması vardır ve bu momentlerin çoğu aynı yönde sıralandığında kendi etrafında bir manyetik alan oluşturur.
Evren manyetik alanlarla doludur. Bunların çoğu dinamo mekanizması olarak bilinen bir süreç tarafından üretilir. Bunlar, manyetik alanları gererek, bükerek ve birbiri üzerine katlayarak güçlendirme yeteneğine sahip herhangi bir fiziksel süreçtir.
Bununla birlikte, galaksileri ve hatta galaksi kümelerini kapsayan zayıf ama kalıcı manyetik alanlar da astronomlar tarafından büyük ölçeklerde keşfedilmiştir. Bu alanlar milyonlarca ışık yılı boyunca uzanabilir, ancak tipik olarak Dünya’nınkinin sadece milyonda biri kadar güçlüdürler. Bu manyetik alanların oluşmasına neyin sebep olduğu uzun zamandır gökbilimciler için bir gizemdi ve yakın zamanda yapılan bir çalışma ile ilgi çekici bir hipotez sunuldu.
İlk Yıldız Parlamaları, Ölümleri ve Tohumları
Evrenin çok erken dönemlerinde, özellikle ilk yıldızlar oluştuktan sonra, ilk toz taneleri meydana geldi. Bu toz taneleri gezegenlerin, yıldızların ve hatta yaşamın temelini oluşturdu.
İlk yıldızlar, parlamaları daha sonra da ölümleriyle evrenimizi ağır elementlerin parçalarıyla tohumladılar. Böylelikle ilk toz tanelerini oluşturdular. Çevredeki tüm gaz ve toz, yeni nesil yıldızlar faaliyete geçtiğinde onlardan gelen güçlü radyasyona maruz kaldı. Radyasyon o kadar güçlüydü ki toz tanelerini itebiliyordu. Elektrik yüklü toz taneleri hareket etmeye başladığında, son derece güçlü bir elektrik akımı meydana geldi. Elektrik akımı doğal olarak bir manyetik alan yaratır. Bu manyetik alan başlangıçta tekdüzeydi, ancak zaman geçtikçe toz taneleri bir araya gelerek manyetik alanın karışmasına ve dolanmasına neden olan düzensizlikler yarattı.
Bu manyetik alanlar oldukça zayıftı. Ancak, bilim insanları bunların en az birkaç bin ışık yılı büyüklüğünde olduklarını tahmin ediyorlar. Bu durumların, dinamo mekanizmalarının ideal koşulları olduğu belirtiliyor.
Araştırmacıların senaryosuna göre, erken evrende genç yıldızları çevreleyen ve binlerce ışık yılı boyunca uzanan toz pilleri var. Bu toz pili mekanizmasının düşük metal bolluklara sahip (10⁻⁵ Güneş metalikliğine kadar) ortamlarda etkili olduğuna ve atomik ölçekteki ortamlardan kiloparsek ölçeğe kadar geniş bir alan üzerinde kapsamı olduğuna değiniliyor.
Araştırmacılar, kozmolojik simülasyonlara entegre edilebilecek bir alt ölçek modeli önerilerek yapılacak olan araştırmalar yardımıyla bu sonuçları gözlemler ile karşılaştırarak bu hipotezi geliştirmeyi hedefliyorlar.
Dust
And dance as dust before the sun,
And light of foot, and unconfined,
Hurry from road to road, and run
About the errands of the wind.
And every mote, on earth or air,
Will speed and gleam, down later days,
And like a secret pilgrim fare
By eager and invisible ways,
Nor ever rest, nor ever lie,
Till, beyond thinking, out of view,
One mote of all the dust that’s I
Shall meet one atom that was you.
– Rupert Brooke
Haberin Kaynakları:
- ece.northeastern.edu/fac-ece/nian/mom/magfields.html
- arxiv.org/pdf/2410.2146
- universetoday.com/169220/the-early-universe-may-have-had-giant-batteries-of-dust/
Haberi Derleyen: Yaren Doruk
