12 Aralık 2016

Aşırı Parlak Olayı Dönen Bir Karadeliğe Yakalanan Yıldız Açıklayabilir

ESO teleskopları parlak patlamanın yeniden yorumlanmasına yardım etti

Uzak bir gökada içinde görülen ASASSN-15lh adlı olağan-dışı parlak bir noktanın şimdiye kadar görülmüş olan en parlak süpernova olduğu düşünülüyordu. Ancak aralarında ESO’nun da bulunduğu bir dizi gözlemevinde yapılan yeni gözlemler bu sınıflandırmayı şüpheli hale getirdi. Bunun yerine, bir grup gökbilimci bunun çok daha nadir ve uç bir olay olduğunu öne sürüyor — kendi etrafında hızla dönmekte olan bir kara deliğin kendisine fazlasıyla yaklaşan bir yıldızı yok etmekte olduğunu.

karadelik

Ev sahibi gökadanın kütlesi, merkezinde yer alan süper kütleli karadeliğin kütlesinin Güneş’in kütlesinin en az 100 milyon katı olduğunu gösteriyor. Normalde bu kütlede bir karadeliğin olay ufkunun dışındaki yıldızlara zarar vermesi pek mümkün değil — kütleçekim etkisinden hiçbir şeyin kaçamayacağı sınır (Telif: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser).

2015 yılında Tüm Gökyüzü Otomatik Süpernova taraması (ASAS-SN),  ASASSN-15lh adı verilen ve şimdiye kadar ki en parlak süpernova şeklinde kaydedilen bir olay tespit etti — ve olay aşırı-parlak süpernova olarak sınıflandırıldı. Süpernovalar büyük kütleli yıldızların yaşamlarının sonunda gerçekleşen şiddetli patlamalar olarak biliniyor. Patlamanın şiddeti bir önceki rekor sahibi olaya göre iki kat ve maksimum parlaklığı ise Samanyolu’nun toplam ışık şiddetinden bile fazlaydı.

Weizmann Bilim Enstitüsü (İsrail) ve Karanlık Evrenbilim Merkezinden (Danimarka) Giorgos Leloudas liderliğindeki uluslararası bir ekip, Yeryüzü’nden yaklaşık 4 milyar ışık-yılı uzaklıkta yer alan ve patlamanın gerçekleştiği uzak gökadaya ait ilave gözlemler yaparak olağandışı bu olaya yeni bir açıklama getirdiler.

Olaydan sonra kaynağı 10 ay boyunca gözlemledik ve açıklamasının aşırı parlak bir süpernova ile uyuşmadığı sonucuna vardık. Elde ettiğimiz sonuçlar olayın küçük bir yıdızı yok etmekte olan ve bu sırada kendi etrafında hızla dönen bir karadelik tarafından oluşturulabileceğine işaret ediyor.” diye açıklıyor Leoudas.

Büyük kütleli bir karadeliğin aşırı kütleçekim kuvveti, kendisine fazlasıyla yaklaşan Güneş-benzeri bir yıldızı yok ediyor. Olay sırasında, aşırı çekimin etkisinde kalan yıldız gerilerek uzun, ince bir hale getiriliyor ve çarpışan kalıntılar şok dalgaları meydana getirirken, yığışma nedeniyle ısınan madde ışık parlalamalarına yol açıyor. Bu sayede yeterince kütlesi olmadığı için aslında bu şekilde gerçekleşmeyecek olan yıldızın sonu, parlak bir süpernova patlamasını andırıyor (Telif: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser).

Büyük kütleli bir karadeliğin aşırı kütleçekim kuvveti, kendisine fazlasıyla yaklaşan Güneş-benzeri bir yıldızı yok ediyor. Olay sırasında, aşırı çekimin etkisinde kalan yıldız gerilerek uzun, ince bir hale getiriliyor ve çarpışan kalıntılar şok dalgaları meydana getirirken, yığışma nedeniyle ısınan madde ışık parlalamalarına yol açıyor. Bu sayede yeterince kütlesi olmadığı için aslında bu şekilde gerçekleşmeyecek olan yıldızın sonu, parlak bir süpernova patlamasını andırıyor (Telif: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser).

Bu senaryoya göre, ev sahibi gökadadaki büyük kütleli bir karadeliğin aşırı kütleçekim kuvveti, kendisine fazlasıyla yaklaşan Güneş-benzeri bir yıldızı yok ediyor — gelgit parçalaması adı verilen ve şimdiye kadar sadece 10 kez gözlenen bir olay. Olay sırasında, aşırı çekimin etkisinde kalan yıldız gerilerek uzun, ince bir hale getiriliyor ve çarpışan kalıntılar şok dalgaları meydana getirirken, yığışma nedeniyle ısınan madde ışık parlalamalarına yol açıyor. Bu sayede yeterince kütlesi olmadığı için aslında bu şekilde gerçekleşmeyecek olan yıldızın sonu, parlak bir süpernova patlamasını andırıyor.

Ekibin yeni önerisi hem yerdeki hem de uzaydaki teleskoplardan elde edilen gözlem sonuçlarına dayanıyor. Bunlar arasında ESO’nun Paranal gözlemevindeki Çok Büyük teleskobu, ESO’nun La Silla gözlemevindeki Yeni Teknoloji teleskobu ve NASA/ESA Hubble teleskobu yer alıyor [1]. NTT ile yapılan gözlemler Geçiş Yapan Nesnelerin Tayfsal Taraması (PEsSSTO) adlı projenin bir parçası olarak gerçekleştirildi.

Gözlemleri birçok açıdan açıklayan bağımsız sonuçlara göre bu olay aslında bir çekimsel parçalanma, parlak bir süpernova değil,” diye açıklıyor Cambridge Üniversitesinden (BK) eş-yazar Morgan Fraser (şimdi Dublin Üniversitesi’nde, İrlanda).

Özellikle, 10 ay devam eden takip gözlemlerinde olayın üç farklı aşamada seyrettiği verilerle ortaya çıkarıldı. Elde edilen verilerin bir süpernovadan ziyade, çekimsel parçalanmayı temsil ettiği görüldü. Mor-ötesi ışıkta gözlenen ikinci-parlama ve sıcaklıktaki artış bir süpernova ihtimalini daha da düşürüyor. Buna ilaveten, olayın gerçekleştiği yer  — kırmızı, büyük kütleli ve pasif bir gökada — genel olarak süpernova patlamalarının gerçekleştiği, mavi, yıldız-oluşumu açısından zengin cüce bir gökadaya benzemiyor.

Video 1: Süper kütleli karadeliğin cazibesine kapılan yıldızın dramını gösteren benzetim.

Video 1: Süper kütleli karadeliğin cazibesine kapılan yıldızın dramını gösteren benzetim.

Ekip bir süpernova kaynağının olası olmadığını söylese de, olay için tek açıklamanın klasik çekimsel parçalanma olmadığını da kabul ediyor. Ekip üyesi Nicloas Stone (Columbia Üniversitesi, ABD) şu ayrıntıyı veriyor: “Öne sürdüğümüz çekim olayıyla parçalanma işlemi kendi etrafında dönmeyen bir karadelikle açıklanamıyor. Dolayısıyla ASASSN-15lh’nin çok özel bir karadelik türünden kaynaklanan bir çekimsel parçalama olduğunu savunuyoruz.

Video 2: Yıldızın sarmal yörüngesi ve acı sonunu gösteren benzetim.

Video 2: Yıldızın sarmal yörüngesi ve acı sonunu gösteren benzetim.

Ev sahibi gökadanın kütlesi, merkezinde yer alan süper kütleli karadeliğin kütlesinin Güneş’in kütlesinin en az 100 milyon katı olduğunu gösteriyor. Normalde bu kütlede bir karadeliğin olay ufkunun dışındaki yıldızlara zarar vermesi pek mümkün değil — kütleçekim etkisinden hiçbir şeyin kaçamayacağı sınır. Bununla birlikte, eğer karadelik kendi etrafında hızla dönen özel bir türdense — Kerr karadeliği — durum değişiyor ve sınırlar ortadan kalkıyor.

Toplanan tüm verilere rağmen ASASSN-15lh olayının % 100 kesinlikte bir çekimsel parçalanma olayı olduğunu söyleyemiyoruz” diyor son olarak Leloudas. “Ancak bu açık ara en uygun açıklama”.

Notlar

[1] ESO’nun Çok Büyük teleskobu, Yeni Teknoloji teleskobu ve NASA/ESA Hubble teleskobu’na ilave olarak ekip NASA’nın Swift teleskobu, Las Cumbres Gözlemevi Küresel Teleskobu (LCOGT), Avustralya teleskop dizgesi, ESA’nın XMM-Newton uydusu, Geniş-Alan Tayfçekeri (WiFeS) ve Magellan teleskobunu da kullanmıştır.

ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*