27 Temmuz 2016

Kırmızı Cüceye Gizemli Işın İle Bağlı Beyaz Cüce

Yeryüzündeki ve uzaydaki diğer teleskoplar ile birlikte ESO’nun Çok Büyük teleskobunu kullanan gökbilimciler, yeni bir tür ilginç çift yıldız keşfetti. AR Scorpii sisteminde, hızla dönen beyaz cüce yıldızı elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor. Bu yüksek enerjili parçacıklar, ışınım patlaması salınımı ile arkadaşı kırmızı cüce yıldızı bağlıyor ve tüm sistemin çarpıcı bir biçimde her 1.97 dakikada morötesinden radyoya değişen bir aralıkta ışınım ile sinyal vermesine neden oluyor. Bu araştırma 28 Temmuz 2016 tarihinde Nature dergisinde paylaşılmış olacak.

cift yildiz

AR Scorpii sisteminde, hızla dönen beyaz cüce yıldızı elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor (M. Garlick/University of Warwick/ESO).

2015’in Mayıs ayında, Almanya, Belçika ve Birleşik Krallık’tan bir grup amatör gökbilimci daha önce karşılaşmadıkları ve hiçbir şeye benzemeyen davranış sergileyen bir yıldız sistemi buldular. Warwick Üniversitesi tarafından yürütülen gözlemler ve yeryüzü ile uzaydaki çok sayıda teleskop kullanılarak yapılan araştırmalar, daha önce yanlış tanımlanmış bu sistemin gerçek doğasını ortaya çıkardı.

AR Scorpii yıldız sistemi ya da kısaca AR Sco, Dünya’dan 380 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve Akrep takımyıldızında yer alıyor. Bu yıldız sistemi, Dünya boyutunda ancak 200 000 kat daha fazla kütleye sahip hızla dönen bir beyaz cüce ile Güneş’in kütlesinin üçte birine sahip soğuk bir kırmızı cüce içeriyor. Bir saat kadar düzgün işleyen bu kozmik dansta, her 3.6 saatte birbirlerinin etrafında dönüyorlar.

AR Scorpii yıldız sistemi (kırmızı daire içinde) ya da kısaca AR Sco, Dünya’dan 380 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve Akrep takımyıldızında yer alıyor (ESO/IAU and Sky & Telescope).

Bu eşsiz düğümdeki çift yıldız sistemi, bazı şiddetli davranışlar sergiliyor. Oldukça manyetik ve hızla dönmekte olan AR Sco’nun beyaz cücesi elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor. Bu yüksek enerjili parçacıklar uzayda çok hızlı ilerlerken, soğuk kırmızı cüce yıldızının yüzeyi boyunca deniz feneri ışığına benzer bir ışınım serbest bırakıyor. Bu durum, tüm sistemin her 1.97 dakikada bir çarpıcı bir biçimde parlamasına ve sönükleşmesine neden oluyor. Bu güçlü sinyaller, daha önce beyaz cüce sisteminden hiç saptanmamış radyo frekanslarında ışınım içeriyor.

Warwick Üniversitesi Astrofizik grubundan araştırma ekibinin başındaki Tom Marsh şu şekilde yorumluyor: “AR Scorpii 40 yıl önce keşfedildi ancak biz 2015 yılında gözlemlemeye başlayana kadar gerçek doğasından şüphe duyulmamıştı. Gözlemlere başladığımız ilk dakikalarda olağanüstü bir şey gördüğümüzün farkına vardık.”

AR Sco’nun gözlenen özellikleri benzersizdir. Aynı zamanda da gizemlidir. Geniş bir frekans aralığındaki ışıma, manyetik alanlarda hızlandırılmış elektronların salınım göstergesidir. Bu durum AR Sco’nun dönen beyaz cücesi ile açıklanabilir. Ancak, elektronların kendi kaynağı büyük bir gizemdir — beyaz cüce ya da daha soğuk olan arkadaşından hangisiyle ilişkili olup olmadığı açık değil.

AR Scorpii ilk olarak 1970’li yılların başında gözlendi ve her 3,6 saatte bir gerçekleşen parlaklığındaki düzenli dalgalanmalar, tek bir değişen yıldız olarak yanlış sınıflandırılmasına sebep oldu. AR Scorpii’nin parlaklığındaki değişimin gerçek kaynağı, amatör ve profesyonel gökbilimcilerin ortak geyretleri sayesinde ortaya çıktı. Benzer sinyal davranışı daha önce de gözlendi, ancak beyaz cüceler yerine evrendeki bilinen en yoğun gök cisimlerinden olan nötron yıldızlarından.

AR Scorpii yıldız sisteminin bulunduğu alanın Sayısallaştırılmış Gökyüzü Tarayıcısı 2 ile alınmış geniş alan fotoğrafı (Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin).

Yine Warwick Üniversitesi’den bu araştırmanın ortak yazarı olan Boris Gänsicke şöyle sonuçlandırıyor: “Biz yaklaşık olarak elli yıldır sinyal veren nötron yıldızlarını biliyoruz ve bazı teoriler beyaz cücelerin de benzer davranışlar sergileyebileceğini tahmin ediyordu. Böyle bir sistem keşfetmiş olmamız çok heyecan verici ve amatör gökbilimciler ile akademisyenlerin birlikte çalışmasına harika bir örnek olmuştur.”

Notlar

[1] Bu araştırmanın temelini oluşturan gözlemler, sıradakiler ile gerçekleştirilmiştir: Şili, Cerro Paranal’da bulunan ESO’nun Çok Büyük teleskobu (VLT); Kanarya Adaları’ndaki La Palma’da İspanyol adasında bulunan Isaac Newton Teleskop Grubunun William Herschel ve Isaac Newton teleskobu; Avustralya, Narrabri’de bulunan Paul Wild Gözlemevindeki Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi; NASA/ESA Hubble uzay teleskobu ve NASA’nın Swift uydusu.

Video

[2] Beyaz cüceler yıldızların yaşam döngüsünün geç aşamasında oluşuyor, kütleleri yaklaşık Güneş’imizin kütlesinin sekiz katına kadar çıkabilir. Bir yıldızın çekirdeğindeki hidrojen füzyonu bittikten sonra, iç değişimler çarpıcı bir genişleme ile kırmızı dev haline yansıtılır. Bunu izleyen aşamada, yıldızın dış katmanları toz ve gazdan oluşan dev bulutlarda savrulur. Geriye kalan beyaz cücedir, Dünya büyüklüğünde ancak 200 000 kat daha fazla yoğun. Beyaz cüceyi oluşturan tek bir kaşık dolusu madde, Dünya’daki bir fil kadar ağır olurdu.

[3] Bu kırmızı cüce M tipi bir yıldızdır. M tipi yıldızlar, yıldızları tayf özelliklerine göre sınıflandırmak için tek harf kullanan Harvard sınıflandırma sistemindeki en yaygın sınıftır. OBAFGKM, bu sınıflandırmanın nasıl gittiğini hatırlamak için ünlü garip dizidir ve sıklıkla anımsatıcı olarak şöyle hatırlanır: Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me.

[4] Bir değişen yıldız, Dünya’dan görülen parlaklık dalgalanmalarına sahiptir. Bu dalgalanmalar, yıldızın kendi değiştirdiği içsel özelliklerine bağlı olabilir. Örneğin bazı yıldızlar fark edilir derecede genişler ve büzülür. Bu aynı zamanda düzenli olarak yıldızın tutulmasına sebep olan bir başka gök cismi de olabilir. AR Scorpii tek bir değişen yıldız için yanlıştı, aynı zamanda birbirlerinin etrafında dönen iki yıldız da parlaklıkta gözlenen düzenli dalgalanmalara sebep olur.

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>

*