Evrende altın gibi ağır elementlerin nasıl oluştuğu biraz gizemli. Hafif elementler, yıldızların merkezinde basit çekirdekleri daha karmaşık olanlara birleştirerek hazırlanabilir. Yıldız patlamaları, daha bile karmaşık çekirdekleri üretebilir. Ama altın, bu epey iyi anlaşılmış mekanizmaların herhangi biriyle kolayca açıklanamıyor ve göründüğü kadarıyla daha da ekstrem yöntemler gerektiriyor. Bilim insanları şu anda altın ve diğer kompleks atomların, nötron yıldızı çift sistemlerinin çarpışmalarıyla oluştuğunu düşünüyorlar. Böyle sistemler, kütle çekimle bağlı (her biri 8 Güneş kütlesinden daha ağır) dev yıldızlar olarak başlarlar. Normal yıldız evrimi sürecinde her yıldız nükleer yakıtını tüketir ve bir “çekirdek-çökmesi” süpernovası olarak patlayıp geride, eğer patlama çok şiddetli değilse yoldaşının yörüngesinde kütle çekimle bağlı kalabilecek bir kompakt cisim bırakır. Kompakt cisim bir nötron yıldızı, ya da patlayan yıldız fazla ağırsa bir kara delik olabilir. Bu çiftler zamanla kütle çekim radyasyonu emisyonu nedeniyle yörünge enerjilerini kaybeder ve nihayetinde birlikte spiraller çizer. Eğer çiftteki kompakt cisimlerin ikisi de nötron yıldızıysa birleşmelerinin aşırı şiddeti, altın gibi ağır elementlerin oluşumu için tam uygun, nötron zengini bir ortam ortaya çıkarır. Aslında bunun, bilim insanlarının “altın birleşme” adını verdiği bir olayın olduğuna Ağustos 2017’de şahit olduk. LSI+31 303 olarak bilinen, özellikle ilginç bir dev çifti. Bu çift, yıldızın yüzeyinden fırlatılmış madde diskiyle çevrelenmiş, hızla dönen bir dev yıldız içeriyor. Dev yıldızın çevresinde, normal bir dev yoldaş yıldızın süpernovası tarafından üretilmiş bir kompakt cisim dönüyor. Sistem sıra dışı çünkü kompakt cisim diske çarptığında gama ışın ve X-ışın patlamaları üretiliyor. Kompakt cismin ne olduğu 40 yıldan uzun süredir bir sırdı, ama Dünya’nın en büyük ikinci teleskobu olan Çin’in beş yüz metrelik radyo teleskobu FAST’ın gözlemleri sayesinde artık bu sır çözüldü. Bu FAST gözlemleri, kompakt cisimden gelen geçici, saniyeden kısa radyo zonklamalarını keşfetti. Bu zonklamaların keşfi, gizemli kompakt cismin gerçekte bir nötron yıldızı, aşırı güçlü manyetik alana sahip bir magnetar olduğunu doğruladı. Bu sistemin nihayetinde bir nötron yıldız çifti birleşmesi oluşturup oluşturmayacağı belli değil, ama izlemeye değer.
Görsel: D. F. Torres, S. Weng, K. Rappaport, Science Communication Lab