İnsanlar ve Süpernova-Doğumlu Nötron Yıldızları Benzer Yapılara Sahip

süpernova1

Vücudumuzdaki atomlar, milyonlarca yıl önce yıldızlardan üretildiğinden, aslında bizim de yıldızlardan meydana gelmiş olduğumuz ortak bir öngörü haline geldi. Bilim insanlarının çıkardığı sonuca göre şimdi de akıllara durgunluk verici diğer bir kozmik ilişki söz konusu; insan hücreleri ve nötron yıldızları, çok katlı otoparklar gibi görünen yapısal benzerliklere sahipler.

Nötron yıldızları oldukça tuhaf uzay objeleridir. Cüsseli yıldızların süpernova patlamalarının sonucuyla hayata gelirler ve inanılmaz derecede yoğundurlar. En küçük yıldızlar olmalarına rağmen, iki Güneş’e denk gelen kütleyi sadece 10 kilometre çapındaki bir alanda toplayabilirler.

Bilim insanlarının keşfine göre, insan hücresi sitoplazmasındaki (hücre çekirdeği etrafındaki sıvı) madde, eşit boşluklu tabakalardan oluşan yığınları birbirine bağlayan helezonlar (sarmal eğri) gibi görünmekteydi. Buna “Terasaki Ramps – Terasaki Rampası” ismi verildi.

Bilgisayar simülasyonları ilginç bir şekilde, nötron yıldızlarının içindekine benzer şekiller ortaya çıkardı. Nötron yıldızı içindeki şekillere, geometrik yapısının benzerlik göstermesinden dolayı “nükleer pasta-nükleer makarna” adı verilmekte.

süpernova2Şekilde kat kat yığın şeklinde görülen yapılar helezonik rampalarla (eğik yüzey) birbirine bağlı. Soldaki insan sitoplazmasını, sağdaki nötron yıldızını göstermekte.

Bu çıkarım, farklı alanda faaliyet gösteren iki fizikçi grubunun ortak araştırma yapması sonucunda sağlandı. U.C. Santa Barbara’dan yumuşak yoğun madde fizikçisi Greg Huber ve Indiana Üniversitesi’nden nükleer fizikçi Charles Horowitz, bu şekilleri keşfetmek için birlikte çalıştı.

Huber, “Chuck’u aradım ve bu yapıları hücrelerin içinde de gördüğümüzün farkında olup olmadığını ve onlar için bir model düşünüp düşünmediğini sordum. Bu onun için yeni bir haberdi, sonra anladım ki yararlı bir etkileşim olabilirdi” dedi.

Şekiller arasında nasıl bir benzerlik var?

Huber, “Orada, hücre içinde gördüğümüz çeşitli şekilleri gördüler” şeklinde detaylandırdı. “Boru şeklinde bir ağ görüyoruz; paralel tabakalar görüyoruz. Tabakaların topolojik bozukluklarla birbirine bağlandığını görüyoruz. Buna Terasaki rampaları adını veriyoruz. Bu yüzden paralellikler oldukça derin.”

Farklı olan şey ilgili olan fiziktir.

Huber, “Nötron yıldızları için, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvet, esasen bir kuantum mekaniği problemi olan şeyi yaratır” diye evam ediyor. “Hücrelerin içinde, zarları birarada tutan kuvvetler esasen entropiktir ve sistemin toplam serbest enerjisini minimize etmeye dahil olmak zorundadır. İlk bakışta, bunlar çok fazla farklı olamazdı.”

süpernova3Bir nötron yıldızı astronomların doğrudan gözlemleyebildiği en yoğun objedir.  Şekilde görüldüğü gibi 12 mil çapındaki bir küreye ya da Manhattan Adası büyüklüğünde bir alana Dünya kütlesinin 500,000 katı büyüklüğündeki kütleyi sıkıştırabilir.

Aynı zamanda farklı olan bir şey ise ölçektir. Nötron yıldızlarındaki şekillerin yapı blokları insandakinden milyonlarca kat daha geniştir. Yine de şekiller benzer görünmektedir.

Huber, “Bu, nükleer sistemi nasıl modellememiz gerektiği konusunda anlamadığımız daha  derin bir şeyin olduğu anlamına geliyor” diyor. “Bir nötron yıldızının yüzeyinde olduğu gibi yoğun bir grup proton ve nötrona sahip olduğunuzda, güçlü nükleer kuvvet ve elektromanyetik kuvvet, size tahmin edemediğiniz madde fazlarını vermek için birlik olur. Bu kuvvetler küçük nötron ve proton grupları halinde çalışır,”

Çalışmanın yardımcı yazarı Charles Horowitz, merakı uyanmış bir şekilde şunları söyledi:

“Çarpıcı şekilde farklı sistemler içinde böylesi benzer şekilleri görmek, bir sistemin enerjisinin basit ve evrensel bir açıdan onun şekline bağlı olabileceğini öne sürebilir.”

Keşif, beklenmedik bu konunun henüz başlangıcı.


KAPAK FOTOĞRAFI:

Oldukça manyetize olmuş bir nötron yıldızının kabuğundaki bir kırılmanın yüksek enerji püskürtmesi, resimde artistik bir yorumla gösterilmekte. Bu patlamaların fermi gözlemleri, yıldız yüzeylerinin nasıl büküldüğü ve titreştiğine dair bilgiler içermekte. Bu bilgiler altında neyin yattığına dair yeni sezgiler sunmakta. Yüzeydeki hemen göze çarpmayan desen, patlamayla birlikte magnetara (nötron yıldızı türü) uygulanan bir bükülme hareketini temsil ediyor.

Çeviren : Gültekin METİN
http://bigthink.com/paul-ratner/physicists-discover-structural-similarities-in-human-cells-and-neutron-stars

Check Also

Geri Dönüşü Olmayan İnsan Ruhunun Ölümsüz Yolculuğu