21 Ekim 2015

Felakete Giden İki Yıldızın Son Dansı

VLT temas halindeki en büyük kütleli ve en sıcak yıldız çiftini buldu

ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi birbirleriyle temas halinde olan en sıcak ve en büyük kütleli bir çift yıldız sistemi keşfetti. VFTS 352’deki iki yıldız etkileyici bir sona doğru gidiyor olabilir, bu yıldızlar ya birleşerek yaşamlarına tek bir dev yıldız olarak, ya da bir karadelik oluşturarak devam edecek.

VFTS_352 yildiz cifti

Çift yıldız sistemi VFTS 352 yaklaşık 160 000 ışık-yılı uzaklıkta Tarantula Bulutsusu’nda yer almaktadır. VFTS 352 sistemi birbirleri etrafında bir günden fazla bir sürede dolanan, çok sıcak, parlak ve büyük kütleli iki yıldızdan oluşmaktadır (ESO/L. Calçada).

Çift yıldız sistemi VFTS 352 yaklaşık 160 000 ışık-yılı uzaklıkta Tarantula Bulutsusu’nda yer almaktadır [1]. Bu dikkat çekici bölge yakın Evren’deki en aktif yeni yıldız oluşum bölgesi olup ESO’nun VLT [2] gözlemevinden yapılan yeni gözlemlere göre bu genç yıldız çifti bulunan en aşırı ve acayip örnekler arasındadır.

VFTS 352 sistemi birbirleri etrafında bir günden fazla bir sürede dolanan, çok sıcak, parlak ve büyük kütleli iki yıldızdan oluşmaktadır. İki yıldızın merkezleri arasındaki uzaklık sadece 12 milyon kilometredir [3]. Aslında, yıldızlar birbirlerine o kadar yakınlar ki, yüzeyleri temas halinde olup, arada bir köprü bile meydana gelmiştir. VFTS 352 “bağlantılı çiftler” olarak bilinen bu küçük sınıfın sadece en büyük kütleli üyesi değil — toplam kütlesi Güneş’in 57 katıdır — aynı zamanda en sıcak bileşenlerini de içermektedir — yıldızların yüzey sıcaklıkları 40 000 derece santigratın üzerindedir.

VFTS 352’nin iki bileşeni gibi aşırı özellikler sergileyen yıldızlar, gökadaların evriminde anahtar rol oynamakla birlikte oksijen gibi elementlerin ana üreticileri oldukları düşünülmektedir. Bu tür çift yıldızların “vampir yıldızlar” oldukları gösterilen, küçük bileşenin büyük komşusunun yüzeyinden madde çaldığı, alışılmamış davranışlarla da bağlantılı oldukları gösterilmiştir (eso1230).

VFTS 352 çifti Büyük Macellan Bulutu’nda yer almaktadır (ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey).

Bununla birlikte VFTS 352’de sistemdeki her iki yıldız da neredeyse aynı boyutlara sahiptir. Ancak içerik olarak madde akışı birinden diğerine değil de ortak paylaşım durumundadır [4]. VFTS 352 bileşenlerinin maddelerinin yaklaşık yüzde 30’unu paylaştıkları tahmin ediliyor.

Bu tür bir sistem nadir olarak gözlenebiliyor çünkü yıldızların yaşamında bu dönem oldukça kısa sürüyor, bu da sistemi eylem halinde yakayabilmeyi daha zor hale getiriyor. Yıldızlar birbirlerine çok yakın oldukları için gökbilimciler güçlü çekim etkileri nedeniyle yıldızların iç kısımlarındaki maddelerin birbirlerine karışarak zenginleştiğini düşünüyor.

VFTS 352 bu tür bir iç karışıma en iyi örnek olarak gösterilebilecek sıcak ve büyük kütleli çift yıldız türlerinden biri,” diye açıklıyor araştırma makalesinin ilk yazarı, São Paulo Üniversitesi’nden (Brezilya) Leonardo A. Almeida. “Aynı zamanda önemli ve çok ilginç bir keşif.

Gökbilimcilere göre VFTS 352 iki şekilde de bir felakete sürüklenecek. İlk olası senaryoya göre iki yıldız birleşerek daha hızlı dönmeye başlayan, muhtemelen manyetik, dev bir yıldıza dönüşecek. “Eğer bu şekilde hızla dönmeye devam ederse yaşamını Evren’deki en yüksek enerji eşiğine sahip patlamalardan biriyle sonlandırabilir, bu uzun süreli-gama-ışın patlaması olarak biliniyor,” diyor projeye liderlik eden Hugues Sana, Belçika, Leuven Üniversitesi [5].

Araştırma ekibinde önde gelen teorik astrofizikçi Selma de Mink’in (Amsterdam Üniversitesi) öne sürdüğü ikinci olasılığa göre: “Eğer yıldızlar yeterince karıştıysa, her ikisi de sağlam bir şekilde kalarak VFTS 352 sistemini birleşmekten koruyabilir. Bu da nesneleri evrim aşamasında bir alt basamağa taşıyarak klasik evrimsel tahminlerden tamamen farklı yöne götürebilir. Bu durumda VFTS 352’deki bileşenler yaşamlarını birer süpernova patlaması şeklinde sonlandırarak, yakın bir karadelik çifti şeklinde yaşamaya devam ederler. Böyle dikkat çekici bir nesne kütleçekim dalgaları için yoğun bir kaynak haline gelecektir.

Bu ikinci evrimsel basamağın varlığını kanıtlamak [6] astrofizik alanında gözlemsel bir buluş olabilir. Ancak, VFTS 352’nin sonu bir yana, bu sistem hali hazırda gökbilimcilere aşırı temas halindeki çift yıldız sistemlerinin az bilinen evrim süreçleri hakkında değerli yeni görüşler sağlamış oldu.

Video: VFTS 352 çifti (ESO/L. Calçada).

Notlar

[1] Bu yıldızın ismi VLT FLAMES Tarantula Taraması’ndan gelmektedir. Bu taramada ESO’nun Çok Büyük Teleskopu üzerindeki FLAMES ve GIRAFFE aygıtları kullanılarak Büyük Macellan Bulutu’ndaki (LMC) 30 Doradus bölgesinde bulunan 900’ün üzerindeki yıldız incelenmektedir. Bu tarama ile hali hazırda çok sayıda heyecan verici ve önemli bulgular elde edildi, örneğin en hızlı dönen yıldız (VLT En Hızlı Dönen Yıldızı Buldu), aşırı büyük kütleye sahip firari yıldız ve terk edilmiş büyük kütleli bir yıldız (Tek Başına Bir Süper Yıldız Bulundu). Taramanın amacı büyük kütleli yıldızların dönme, çift sistemde bulunma ve yoğun yıldız kümelerindeki etkileşimlerden nasıl etkilendiklerine dair temel birçok soruya cevap bulabilmektir.

[2] Bu çalışmada yine OGLE taramasının bir parçası olarak yapılan VFTS 352’nin on iki yıllık bir döneme ait parlaklık ölçümleri de kullanılmıştır.

[3] Her iki bileşen de O-türü yıldız sınıfına girmektedir. Bu tür yıldızların kütlesi genellikle Güneş’in 15 ila 80 katı kadardır ve parlaklıkları Güneş’ten milyon kat daha fazla olabilmektedir. Çok sıcak oldukları için parlak mavi-beyaz ışıkta görülmekte ve yüzey sıcaklıkları ise 30 000 santigrat derecenin üzerine çıkabilmektedir.

[4] Yıldızların etrafındaki bu bölgelere Roche lobları olarak bilinmektedir. VFTS 352 gibi aşırı temastaki çiftlerin her ikisi de  Roche loblarını doldurmuştur.

[5] Gama-ışın Patlamaları (GRBs) oldukça yüksek enerjilere ulaşabilen gama ışını patlamaları olup yeryüzü yörüngesindeki uydularla tespit edilebilmektedirler. İki şekilde oluşurlar — kısa süreli (birkaç saniyeden daha kısa), ve uzun süreli (birkaç saniyeden daha uzun). Uzun-süreli GRB’ler daha yaygın olup büyük kütleli yıldızların ölümüne işaret ettikleri düşünülmektedir ve çok yüksek enerjili türdeki süpernova patlamaları ile ilişkilendirilmektedirler.

[6] Einstein’ın genel görelilik teorisi ile tahmin edilen kütleçekim dalgaları uzay ve zamanın dokusundaki dalgalanmalardır. Önemli ölçüdeki kütleçekim dalgaları, zamanla kütleçekim alanında aşırı güçlü değişimler olduğunda, örneğin iki karadeliğin birleşmesi gibi, ortaya çıkarlar.

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>

*