Gökbiliminde bir ilk: Ölü bir yıldızın ikinciye patlaması gözlendi

Yaklaşık 160 bin ışık yılı uzaktaki beyaz bir cüce yıldız, iki kez patladı. Gökbilimciler bu çifte patlamanın ilk kanıtlarını elde etti.

Bir zamanlar Güneş gibi parlayan ancak yakıtını tükettikten sonra ölerek geriye ancak Güneş boyutunda bir çekirdek bırakan beyaz cüce yıldızların ilginç bir özelliği var: Bir kez patladıktan sonra yakınlarında başka bir yıldız varsa komşusunun maddesinden çalarak kütlesi belli bir seviyeye ulaştığında yeniden alevlenip patlayabiliyor.

Beyaz cücelerin nasıl süpernovaya dönüştüğü hâlâ tam olarak anlaşılabilmiş değil. Bazı gökbilimciler beyaz cücelerin süpernovaya dönüşmesi için iki patlama olması gerektiğini öne sürüyor. Ancak bugüne kadar herhangi bir kanıt elde edilememişti.

Standart teorilere göre, beyaz cücelerin Type Ia süpernovaya dönüşmeden önce “Chandrasekhar sınırı” denilen 1.4 Güneş kütlesine ulaşması gerekiyordu. Ancak yeni bulgular, SNR 0509’daki yıldızın bu sınıra ulaşmadan yok olduğunu gösteriyor.

İLK KANITLAR ELDE EDİLDİ

Avustralya'da Yeni Güney Galler Üniversitesi'nden Priyam Das ve meslektaşları Şili'deki Çok Büyük Teleskop'un Büyük Macellan Bulutu'ndaki süpernova kalıntısından topladığı verileri inceledi.

SNR 0509-67.5 adlı kalıntının görüntülerinden dışa doğru patlamış eş merkezli iki kabuğu gözler önüne serdi.

Das beyaz cüce yıldızın yüzeyinde helyum biriktirmiş olması gerektiğini söylüyor. Bu da ancak çevresinde helyum açısından zengin büyük bir yıldızla etkileşime girmesiyle mümkün olabilir.

Araştırmacılar yeterli miktarda helyum biriktiğinde ilk helyum patlamasının meydana geldiğini, sonra da saniyeler içinde ikincisinin olduğunu düşünüyor.

İKİ PATLAMA ARASINDA MESAFE VARDI

Bilim insanlarına göre ilk patlama sonucu ortaya çıkan madde, saniyeler içinde saatte 25 bin kilometre hızla hareket etti. İkinci patlama ise bu patlamadan saniyeler sonra meydana geldi.

Araştırmacılar bu nedenle iki patlama arasındaki mesafenin oldukça büyük olduğunu belirtiyor.

DÜNYA'YA 300 YIL ÖNCE ULAŞMIŞ OLMALIYDI

Bu süpernova patlamasının ışığının 310 ila 350 yıl önce dünyaya ulaşmış olması gerekiyor. Bu durumda patlamanın Güney Yarımküre'de gece vakitlerinde en parlak nesne olduğu tahmin ediliyor. Ancak tarihsel kayıtlarda bu patlamaya dair hiçbir gözlem bulunamadı.

Araştırmacılar bunun sebebinin ışığın Güneş'in arkasında kalması olabileceğini belirtiyor.

TEK PATLAMALI HALKADA GÖRÜLMEYEN ÖZELLİKLER

Bilim insanları, Avrupa Güney Gözlemevi’ne (ESO) bağlı Çok Birimli Spektroskopik Keşif Aracı (MUSE) sayesinde bu gizemi çözmeyi başardı. MUSE, yıldız kalıntısındaki ışığı piksel piksel analiz ederek kimyasal yapısını ortaya çıkardı. Ortaya çıkan çift kalsiyum halkası ve aradaki sülfür halkası, bilgisayar modellerinin öngördüğü tam bir çift patlama işaretiydi. Tek patlamalı bir süpernovada ya da iki yıldızın kafa kafaya çarpışmasında böyle düzenli halkalar görülmüyor.

Araştırmacılara göre bu bulgular, beyaz cücelerin Chandrasekhar sınırına ulaşmadan da patlayabileceğini açıkça gösteriyor. Bu durum, evrenin genişleme hızını ölçmekte kullanılan Type Ia süpernovaların “standart mum” olarak kabul edilmesine dair hesaplamalara da yeni bir ayar getirecek. Çünkü çift patlamalarda yıldızın yaydığı enerji, madde miktarı ve element karışımı farklılık gösteriyor.

YILDIZ VE GEZEGENLERİN KİMYASAL TARİFİNİ ETKİLİYOR

Ayrıca bu patlamalar, evrendeki demirin yarısından fazlasını, Dünya’daki demir ve kalsiyumu üreten başlıca kaynaklardan. Alt kütleli bu tür patlamalar, element karışımını farklılaştırarak yeni yıldız ve gezegenlerin kimyasal tarifini de etkiliyor.

Araştırmacılar şimdi benzer kalıntıların peşine düştü. Büyük Macellan Bulutu ve Samanyolu’nda, MUSE gibi gelişmiş cihazlarla taranabilecek başka genç Type Ia kalıntıları olduğu düşünülüyor. Yeni teleskoplarla daha fazla çift halkaya rastlanırsa, bu nadir patlamaların aslında ne kadar yaygın olduğu anlaşılacak.

On yıllardır kuramsal olarak tartışılan ince helyum tabakası patlamalarının gerçekten bir yıldızı yok edip edemeyeceği sorusu, böylece doğrudan kanıtlanmış oldu. Zaman, sabır ve keskin gözlem gücü, yıldız patlamalarıyla ilgili kitapları yeniden yazmaya hazırlanıyor.