22 Mayıs 2015

Hubble Dev Yıldızın Peşinde

NASA’nın Hubble Uzay Teleskopunu kullanan gökbilimciler Samanyolu Gökadası’nda daha önce görülmemiş hızla yaşlanan büyük bir yıldıza ait yeni veriler elde etti. “Nasty 1” kod adıyla bilinen yıldız, kataloglarda NaSt1 adıyla yer almaktadır. Yıldız son derece büyük kütleli yıldızların evrimindeki her aşamayı daha kısa ömrü nedeniyle gösterebilir.

wolf-rayet-yildizi

Biri Wolf-Rayet tipi dev yıldızdan oluşmuş çift yıldızlı sistemi saran toz ve gaz diskinin nedeni yine yıldızlardan kopan hidrojen ağırlıklı malzemedir (NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)).

Birkaç yıl önce keşfedilen Nasty 1 aslında bir Wolf-Rayet yıldızı olup son derece hızlı gelişmektedir. Süper sıcak ve son derece parlak helyum çekirdeği olan yıldız hidrojenle dolu dış katmanlarını hızla kaybetmektedir.

Tüm bunlara karşılık Nasty 1 tipik bir Wolf-Rayet yıldızlarının tüm özelliklerine sahip değildir. Hubble Teleskopunu kullanan gökbilimciler bir Wolf-Rayet yıldızı olan Eta Karina gibi yıldızın zıt bölgelerinden akan ikiz lobları görmeyi bekliyordu. Ancak Hubble verileri yıldızı saran bir gaz diski olduğunu gösterdi. Yeni Wolf-Rayet yıldızını saran 3,5 trilyon km genişliğindeki gaz diskinin nedeni görünmeyen bir arkadaşı olabilir. Yeni veriler yıldız çevresindeki bulutsunun birkaç bin yaşında ve Dünya’dan 3000 ışık yılı uzakta olduğunu gösterdi.

Kaliforniya Üniversitesi’nden Jon Mauerhan: “Disk benzeri yapıya sahip olan Wolf-Rayet’in ikili bir etkileşimde olduğunu görmek heyecan vericidir. Kısa ömürlü diskin görülebilecek kadar büyümesi en fazla on bin yıl içinde gerçekleşir ve yüz bin yıl boyunca bu hareket devam eder. Gökadamızda böylesi cisimlere çok az rastlanır” diyor.

Ekibin senaryosuna göre büyük bir yıldız çok hızlı gelişir ve sonunda hidrojenini tüketerek şişer. Dış hidrojen zarfı yıldıza daha gevşek bağlı olduğundan yakındaki eş yıldızın kütle çekimiyle yüzeyden kopar. Bu süreçte kabuğunu kaybeden yıldızın çevresinde gaz diski oluşurken helyum çekirdeği açığa çıkar.

Hubble ile üretilmiş NaSt1 (WF 122) ve gaz diskinin görüntüsü (NASA, ESA, and Z. Levay (STScI)).

Büyük bir yıldızın Wolf-Rayet yıldızına dönebileceği diğer yol ise yüklü parçacıklarla oluşmuş akarsu yığınını güçlü yıldız rüzgârları yoluyla kendi hidrojen zarfını atmasıyla olabilir. Gökbilimciler büyük kütleli yıldızların en az yüzde 70’inin çift sistemlerde olduğunu bildiğinden bu yıldızın bir eşinin olması fikri ağırlık kazanıyor. Gökadada doğrudan kütle kaybeden kütleli yıldızlar içinde Wolf-Rayet yıldızlarının sayısı ise bilinmiyor.

“Kütle kaybı önceki bilgilerimize göre daha güçlü değil. Çünkü bilindik rüzgâr mekanizması olan Wolf-Rayet yıldızları zor bulunuyor. İkili sistemlerdeki Wolf-Rayet yıldızların kütle değişimiyle gerçekleşen süpernovaların anlaşılmasında kısa ömürlü ikili yıldızları yakalamak yardımcı olacaktır” diyor.

Ancak ikili sistemlerdeki kütle transferi süreci her zaman verimli değildir. Yıldızlar arasındaki kütle çekim savaşı madde kaybetmelerine ve çevrelerinde disk oluşumuna neden olabilir.

“Nasty 1’de olan bence budur. Bulutsu içinde bir Wolf-Rayet yıldızı olduğunu ve bunun kütle transfer yöntemiyle oluştuğunu düşünüyorum. Yıldız yamyamlığı sonucunda Nasty 1 oluşmuştur” diyor Mauerhan.

1963’de Jason Nassau ve Charles Stephenson tarafından keşfedilen yıldızın katalog adı baş harflerinin ilk ikisinden oluşturularak NaSt1 adını aldı.

NaSt1’i görüntülemek kolay değildir. Sistemdeki yoğun ve ağır gaz ve toz blokları yıldızı saklamaktadır. Mauerhan ve ekibinin her yıldızın kütlesini ve aralarındaki uzaklığı ölçmesi ve yıldızların saçtığı malzeme miktarını ölçmesi mümkün değildir.

NaSt1 dünya’dan 3000 ışık yılı uzakta olup 3,5 trilyon km geniliğinde gaz diskiyle sarılıdır (NASA, ESA, and J. Mauerhan (University of California, Berkeley)).

Nasty 1’e ait önceki gözlemler gaz diskinin bazı özelliklerini ortaya koymuştur. Örneğin benzer yıldızlı bulutsulara göre daha yavaş ve yaklaşık saatte 40.000 km hızla genişlediği belirlendi. Eta Karina’dan daha az şiddetli yayılan madde saatte yüzbinlerce km hızla yayılmaktadır.

NaSt1 ‘de madde saçılması düzensiz olabilir. Sıcak toz içinde merkeze yakın alanda sızan kızılötesi ışık önemli bir kanıt olarak gösterildi. Şili Las Campanas Gözlemevi’ndeki Macellan Teleskopunu kullanan Arizona Üniversitesi’ndeki Mauerhan ve arkadaşlarının yaptığı gözlemler merkezdeki yıldızdan gelen ışığın saçılarak soğutucu gaza yayıldığını gösterdi. Sıcak toz iki yıldızın rüzgârıyla gelen kimyasal açıdan zengin malzeme farklı yerlerde değişik uzaklıklara akar ve soğur. Bu farklılık oluşum zaman dilimlerini ortaya koyar. Bu da yıldızın kabuğundan dışarı atılan maddenin yoğunluğunu ve yapısını gösterir.

Yıldızlardan yayılan hipersonik rüzgârları ölçmek için gökbilimciler NASA’nın Chandra X-Işını Gözlemevi verilerine başvurdu. Gözlemler yüksek enerji şokları üreterek X-ışınları altında parlayan, yıldızların rüzgârlarının çarpışmasıyla beliren kavurucu sıcak plazma saptandı. Bu sonuçlar diğer Wolf-Rayet sistemleriyle gözlenenle tutarlıdır.

Wolf-Rayet yıldızlarının malzeme bittiğinde kaotik kütle transferi de sona erer. Bunun ardından ikili sistemdeki gaz diski dağılacaktır.

“Yıldızların evrimi henüz net değildir, ancak o kadar da ümitsiz değiliz. NaSt1’de artık Eta Karina tipi sisteme dönüşmeye başlamıştır. Bu dönüşüm kütle kazanarak Wolf-Rayet’e dönüşen yıldız nedeniyledir. Ancak bu olay sonunda kararsızlık artarak Wolf-Rayet yıldızı sonunda süpernovayla patlayabilir. Gelecekte yaşayacağı kütle transferi yaşamını hızla sona erdirebilir” diyor Mauerhan.

Hubble


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>

*