21 Mayıs 2010

3. Tip Süpernova Kanıtları Artıyor

Bilim insanları helyum açısından zengin yaşlı bir yıldız sisteminde üçüncü tür bir patlamayı ortaya çıkardı.

Dev yıldızların sonunu getiren süpernova patlamaları, yalnızca kozmik uzaklıkların belirlenmesinde kullanılmaz. Süpernovalar aynı zamanda evrenimizdeki önemli kimyasal öğe üreten fabrikalarıdır. Astrofizikçiler şimdiye kadar bu patlamaların iki fiziksel süreç sonunda gerçekleştiğini biliyorlardı: Biri ömrünün sonuna gelmiş büyük bir yıldızın çekirdeğinin çöküşü, diğeri yaşlı bir beyaz cücenin termonükleer patlamasıdır. Max Planck Enstitüsü’ndeki uluslar arası bir astrofizikçi ekibi helyum bakımından zengin yaşlı yıldızlardan oluşan bir sistemde bu patlamaların üçüncü bir türünü belirledi.

Avishay Gal-Yam; Weizmann Institute of Science

Bu tür yıldızlarla ilgili süpernova patlamaları kimyasal öğelerine göre Tip Ia, Ib, Ic ve Tip II olarak sınıflandırılır. Tip Ia süpernovalarının ışık eğrileri daha karakteristik ve düzgün olduğundan gökbilimciler bu süpernovaları daha çok uzaklık belirlemede kullanırlar (bu süpernovalar gökbilimde evlerde kullanılan mumlara benzetilerek “evrenin mumları” olarak nitelendirilir). Bu süpernova bir beyaz cüce, Güneş benzeri bir yıldızın yanmış kalıntısı, ikili sistemdeki yıldızlardan birinin diğerinden çaldığı madde nedeniyle oluCnün sonuna gelmiş büyük bir yıldızın çekirdeğinin çöküşü, diğeri yaşlı bir beyaz cücenin termonükleer patlamasıdır. Max Planck Enstitüsü’ndeki uluslar arası bir astrofizikçi ekibi helyum bakımından zengin yaşlı yıldızlardan oluşan bir sistemde bu patlamaların üçüncü bir türünü belirledi.

Bu tür yıldızlarla ilgili süpernova patlamaları kimyasal öğelerine göre Tip Ia, Ib, Ic ve Tip II olarak sınıflandırılır. Tip Ia süpernovalarının ışık eğrileri daha karakteristik ve düzgün olduğundan gökbilimciler bu süpernovaları daha çok uzaklık belirlemede kullanırlar (bu süpernovalar gökbilimde evlerde kullanılan mumlara benzetilerek “evrenin mumları” olarak nitelendirilir). Bu süpernova bir beyaz cüce, Güneş benzeri bir yıldızın yanmış kalıntısı, ikili sistemdeki yıldızlardan birinin diğerinden çaldığı madde nedeniyle oluşabilir. Genellikle karbon ve oksijenden oluşan yoğun çekirdeğin tutuşması ve çok yüksek bir enerjiyi açığa çıkaran yıldız süpernova olarak patlar.

Yıldızı bir süpernova patlamasına götüren sürecin sonu ise çekirdeğinin kütle çekimine yenik düşerek çökmesidir. Gökbilimciler Tip Ib/c ya da Tip II süpernovaların genç yıldızlarla ilgisi olduğuna inanırlar. Yıldız bünyesindeki maddenin büyük bir kısmını çok büyük bir enerjiyle dışarı fırlatarak geriye artık durumdaki çekirdeğini bırakır.

2005 yılının Ocak ayında NGC 1032 yakın gökadasında zayıf bir süpernova (SN 2005E) kendini gösterince gökbilimciler teleskoplarını buraya yönelttiler. Ancak ilginç bir şekilde ne kimyasal öğeler ne de uzaya yayılan maddenin miktarı hakkında net bir bilgi edinilemedi. Patlama, büyük bir yıldızın çekirdeğinin çökmesi sonucunda çevreye yayılması gereken maddenin çok az olduğunu gösteriyordu ki bu da Güneş’in üçte bir kütlesinde bir yıldızın patlaması anlamına geliyordu. Alternatif çözüm olarak eski bir beyaz cücenin patladığı düşünülse de gözlemler bu sonucu doğrulamıyordu. Süpernova sonucu uzaya yayılan maddede şimdiye kadar görülenden daha fazla miktarda kalsiyum ve titanyum bulunuyordu. Be öğeler nükleer tepkimesini karbon yerine helyum ile gerçekleştiren ve merkezinde oksijen bulunan beyaz cücelerde bulunur.

Bilgisayar modelleri birbirine yakın bulunan iki beyaz cüceden birindeki helyum kabuğunun diğeri tarafından çalınmasıyla süpernovanın oluştuğunu gösterdi. Max Planck Enstitüsü’nden Arizona Üniversitesi’nde görevli Astrofizikçi Paolo Mazzali, “Maddeyi çalan yıldızın kabuğunda biriken helyum eşik değeri aşınca patlayarak yanmaya başlar. Bu patlamaları sağlayan kimyasal öğeler, elimizdeki bulmacanın bir kısmını çözebileceğimiz kimyasal zenginleştirmeyi sağlayabilir. Örneğin titanyumun kaynağı böylesi bir kaynak olabilir” diyor.

Sönük süpernova SN 2005E, bu farklı süpernova türünün yeni bir alt sınıfı olabilir. Buna benzer birkaç süpernova olayı daha ışık eğrilerinden ve eliptik gökadalarda rastlandı.

Harvard Üniversitesi’nden Weizmann Enstitüsü ve Astrofizik Merkezi’nden Hagai Perets:  “SN 2005E’nin yeni tip süpernova olduğunu biliyorduk. Bu tür süpernovalar zayıf oluştuklarından fark edilmesi çok zor olmaktadır. Ama bu süpernovalar evrende ender rastlanan kimyasal öğelerin üretimiyle ilgili birçok sorunun yanıtını verebilir” diyor.

Bu gökbilimci ekibi yeni süpernova türünü araştırmaktalar. Daha önce bu türden birkaç süpernova türü bulunmuştu. Bunlardan biri de yakınımızdaki bir cüce gökadada gerçekleşen SN2007bi süpernovasıydı.

Kaynak: Astronomy