Betelgeuse’da Çözüme Doğru

Geçen yılın sonunda Betelgeuse’un parlaklığı önemli derecede azalmış ve normal parlaklığının %40’ına ulaşmıştı. Bu normal olmayan durum yıldızın süpernova patlamasına yakın olduğu şeklinde de yorumlanmıştı.

Betelgeuse’un Haziran 2019 ile Aralık 2019 tarihleri arasındaki parlaklık değişimi. (ESO/M. Montargès et al.)

Buna karşılık gökbilimciler bu teori dışında başka teorilere de sahip. Bunlardan biri de parlaklık azalmasının nedeninin yıldızı saran gaz ve toz bulutu olması.

Washington Üniversitesinden Emily Levesque ve Lowell Gözlemevinden Philip Massey yeni verilerle yıldızın yüzey sıcaklığını hesapladı. Buna göre yıldızın sönükleşmesinin sonucu olarak soğuk olması gereken yüzeyin tam tersine oldukça sıcak olduğunu keşfettiler.

Buna göre birçok kırmızı süper dev yıldızda görüldüğü gibi Betelgeuse’un dış katmanlarından bir miktar madde atımı gerçekleştiği yönündeki teori desteklenmiş oldu.

“Bunu kırmızı süper devlerde her zaman görüyoruz ve bu onların yaşam döngülerinin normal bir parçasıdır. Kırmızı süper devler zaman zaman yüzeylerinden dışarı tozlu maddeyi atar. Bu toz parçaları yıldızdan uzaklaştıkça yayılır ve soğur. Böylece yıldızdan yayılan ışığın bir kısmını emerek görüşümüzü engeller” diyor Levesque.

Gökbilimciler Betelgeuse’un önümüzdeki 100,000 yıl içinde çekirdeğinin çökmesi sonucu süpernova olarak patlayacağını belirtiyor. Massey’e göre yıldızın Ekim ayında başlayan parlaklık azalmasının süpernova belirtisi olmadığını düşünüyor.

Kırmızı dev yıldızdaki konveksiyon hücrelerine bağlı olarak parlaklık değişimi animasyonu. (Bernd Freytag/Uppsala University)

Bir teori Betelgeuse’ın çevresine yayılan tozun yıldızdan gelen ışığı engellemesi üzerine. Diğer teori ise Betegeuse içindeki büyük konveksiyon hücrelerinin sıcak malzemeyi yüzeye çektiği ve bu maddenin tekrar içeri süzülmeden soğumasıdır.

“Bu olasılıkların hangisinin doğru olduğunu anlamanın basit bir yolu var: yıldızın etkin yüzey sıcaklığını ölçmek” diyor Massey.

Bir yıldızın yüzey sıcaklığını ölçmek kolay değildir. Bir termometreyi yıldıza tutarak sıcaklığını ölçemezsiniz. Sıcaklığı ancak yıldızdan gelen ışığın tayfına bakarak belirleyebilirsiniz.

“Emily ile birlikte Betelgeuse üzerinde çalışıyoruz ve ikimiz de yapılacak tek şeyin yıldızın tayfını elde etmek olduğuna karar verdik. 4.3 metrelik Lowell Discovery teleskopu ile yapılan ve yapılacak gözlemler ile tayfı oluşturabilirdik” diyor Massey.

Parlak yıldızlardan gelen ışık ile kolayca güçlü bir tayf elde edilebilir. Buna karşılık Massey sinyali etkili şekilde ‘sönümleyen’ bir filtre -ışığı titanyum oksit moleküllerce emen- kullandı. Böylece elde edilen tayf ile madencilik çalışmasına girişildi.

Titanyum oksit Betelgeuse gibi büyük ve nispeten soğuk yıldızların üst katmanlarında oluşarak birikebilir. Bu da yayılan ışığın emilerek boşluklar bırakmasını sağlar.

Hesaplamalara göre Betelgeuse’un 14 Şubat’taki yüzey sıcaklığı 3325 santigrat derece idi. Ekibin ölçtüğü bu sıcaklık değeri yıldızın ışığının azalmasından yıllar önceki 2004’deki değere göre sadece 50-100 santigrat derece daha düşüktü.

Kırmızı süper dev VY Canis Majoris yıldızın çevresini saran dev gaz ve toz bulutu. (NASA/ESA/R. Humphreys/University of Minnesota)

Veriler Betelgeuse’un soğumadığı, dev konveksiyon hücrelerinden yüzeyin içine doğru sıcak gaz akışının gerçekleştiğini gösteriyor. Güneş de dahil olmak üzer birçok yıldız bu tür konveksiyon hücrelerine sahiptir. Levesque bu olayı kaynayan su yüzeyine benzetiyor. Güneş’teki konveksiyon hücreleri sayısız ve oldukça küçüktür (kabaca ülkemizin yarı büyüklüğünde!). Betelgeuse gibi dev ve soğuk, kütle çekimi daha zayıf olan kırmızı süper dev yıldızlarda ise bu hücrelerden üç dört tane bulunur ve oldukça büyüktürler.

Büyük hücrelerden biri yıldızın yüzeyinden yükselmiş olsaydı Massey ve Levesque 2004 ile 2020 yılları arasında çok daha büyük sıcaklık azalması görürlerdi.

“Yani sıcaklık önemli derecede değişmemiş. O zaman sorunun yanıtı yıldızın çevresini saran tozlu yapıdır” diyor Massey.

Gökbilimciler başka kırmızı süper dev yıldızların çevresindeki toz bulutlarını gözlediler. Bunlarla yapılacak ek gözlemler Betelgeuse’da neler olup bittiği üzerindeki kafa karışıklığını giderebilir.

Geçtiğimiz hafta içinde Betelgeuse’un parlaklığı tekrar artmaya başladı. Bu etki yıldızın patlayacağı anlamına gelmese de gözlemler devam ediyor.

“Kırmızı süper devler oldukça dinamik yıldızlardır. Bu yıldızları dikkatle izleyerek haklarında çok bilgi edinebiliriz: sıcaklık dalgalanmaları, toz, konveksiyon hücreleri gibi. Bu durumda süpernova gibi inanılmaz bir enerji yayılımının ne zaman olacağını tahmin edebiliriz” diyor Levesque.

University of Washington

Bunu paylaş:

Exit mobile version