Vücudumuzdaki Karbonun Yolculuğu: Dünya’ya Ulaşmadan Önceki Galaktik Serüven

Evrendeki tüm karbon yıldızların kızgın çekirdeklerinde oluşur, ancak vücudumuzun %18’ini oluşturan bu elementin, yeni araştırmalara göre, Dünya’ya ulaşmadan önce galaksimizin dış sınırlarından ve hatta belki de galaksiler arası uzaya uzanan gerçek anlamda “kozmik taşıyıcı bantlar” aracılığıyla dolambaçlı bir yol kat etmiş olabileceği ortaya çıktı.

Amerika ve Kanada’daki astronomlar, galaksilerin çevresini saran geniş ve karmaşık bir gaz halkası olan çevregalaktik ortamın, karbon da dahil olmak üzere malzemeleri galaksiden uzağa depolayip, onları yeniden doğdukları yıldız oluşum bölgelerine geri dönüştürdüğünü ve gezegenlerin, uyduların, yeni yıldızların ve diğer gök cisimlerinin oluşumuna katkı sağladığını ortaya koydular. Bu keşif, 27 Aralık’ta The Astrophysical Journal Letters‘da yayınlanan bir çalışma boyunca detaylandırıldı ve galaksi evrimi anlayışımızda önemli çıkarımlara yol açabilir.

Bilim insanları, 2011 yılında çevregalaktik ortamın varlığını doğruladı ve bunu, Samanyolu gibi yıldız oluşum galaksilerinin etrafında dönen geniş bir bulut olarak tanımladı. Bu bulut sıcak, oksijen açısından zengin gazların geri dönüştürülmesine katkıda bulunuyor. Yeni çalışmalarıyla araştırmacılar, karbon da dahil olmak üzere daha düşük sıcaklıktaki malzemelerin bu “kozmik taşıyıcı bant” üzerinde de taşınabileceğini gösterdi.

Araştırmanın bir parçası olan Washington Üniversitesi’nden astronom Samantha Garza, üniversitenin açıklamasında, “Çevregalaktik ortamın hem karbon hem de oksijen için devasa bir depo gibi davrandığını şimdi kesin olarak ortaya koyabiliyoruz,” dedi. “Ve en azından yıldız oluşturan galaksilerde, bu malzemenin geri dönerek geri dönüşüm sürecine katıldığını öngörüyoruz.”

Yıldız materyalinin bu geri dönüşümü yeni gök cisimlerinin oluşumu için hayati öneme sahipken, karbonun—genellikle yaşamın yapı taşı olarak adlandırılır—geri dönüşümü de vücudumuz ve tüm canlıların oluşumu için esastır.

Garza, “Çevregalaktik ortamı devasa bir tren istasyonu gibi düşünün: Sürekli olarak malzemeleri dışarı itiyor ve yeniden içeri çekiyor,” şeklinde açıkladı. “Yıldızların ürettikleri ağır elementler ölüm anında meydana gelen patlayıcı süpernovalarla ev sahibi galaksiden çevregalaktik ortama itiliyor ve burada tekrar çekilerek yıldız ve gezegen oluşum döngüsüne katılıyorlar.”

Garza ve meslektaşları, Hubble Uzay Teleskobu’ndaki Kozmik Kökenler Spektrografı’nı kullanarak 11 yıldız oluşturan galaksinin çevregalaktik ortamlarının dokuz uzak kuasar (son derece parlak galaktik çekirdekler) üzerindeki etkisini tespit etti. Analizleri, kuasarların ışığının bir kısmının, çevregalaktik ortamda bulunan bol miktarda karbon tarafından emildiğini ortaya koydu—bu karbon bazı durumlarda, orijinal galaksisinden yaklaşık 400,000 ışık yılı uzağa taşınmıştı. Bu, Samanyolu’nun çapının dört katı genişliğe denk geliyor.

Washington Üniversitesi’nden çalışmanın yardımcı yazarı Jessica Werk, “Galaksi evrimine ve galaksilerin yeni yıldızlar oluşturmak için kullanılabilir karbon rezervuarının doğasına dair çıkarımlar heyecan verici,” dedi. “Vücudumuzdaki aynı karbon muhtemelen uzun bir süre galaksinin dışında zaman geçirmiştir!”

Çevregalaktik ortamın taşıdığı malzemelerin bir galakside oluşturulan yıldız sayısını nasıl etkilediği hakkında daha fazla bilgi edinmeyi sağlayacak daha fazla araştırma yapılabilir. Örneğin, bir teori, çevregalaktik ortamın kozmik geri dönüşüm sürecindeki rolünün sonunda azalmasının veya bitmesinin, galaksilerin azalan yıldız popülasyonlarına katkıda bulunabileceğini öne sürüyor.

Garza, “Eğer bu döngüyü devam ettirebilirseniz — malzemeyi dışarı itip içeri çekerek — o zaman teorik olarak yıldız oluşumunu sürdürmek için yeterli yakıta sahip olursunuz,” dedi.

Yani ister daha fazla gezmek isteyin ister biraz dinlenmek, en azından karbon atomlarınızın vücudunuza ulaşmadan önce oldukça geniş bir galaksiler arası yolculuk yaptığından emin olabilirsiniz.