27 Haziran 2013

Son Süpernovanın Sıradışı Kalıntıları

Gökbilimciler gökadamızda yaklaşık iki yüzyılda bir süpernova yaşandığını düşünüyor. Bilimciler Samanyolu’nda en son 2008 yılında bir süpernova keşfetmişti.

Patlama yoğun toz ve gaz içinde saklanmış olmasaydı yüzyıllar öncesinden farkedilirdi. Süpernova Samanyolu merkezine yakın ve Dünya’dan 28.000 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. G1.9+0.3 adlı süpernova kalıntısının alanı Chandra X-ışını Gözlemevi ile 11 güne eşdeğer süreyle gözlenerek yeni verilere ulaşıldı.

G1.9+0.3 süpernova kalıntısının Chandra ve Çok Büyük Dizi ile elde edilmiş bileşik görüntüsü. (X-ray (NASA/CXC/NCSU/K.Borkowski et al.); Optical (DSS))

G1.9+0.3 süpernova kalıntısının Chandra ve Çok Büyük Dizi ile elde edilmiş bileşik görüntüsü. (X-ray (NASA/CXC/NCSU/K.Borkowski et al.); Optical (DSS))

G1.9+0.3, bir beyaz cücenin yörüngedeki arkadaşından madde çekerek ya da başka bir beyaz cüceyle birleşerek termonükleer patlamasıyla oluştu. İnanılmaz derecede parlak olduğu için kozmik uzaklıkların ölçülmesi için kullanılan bu tür süpernovalar Tip Ia sınıfındadır.

Patlama sonrası yıldızdan yüksek hızlarda ayrılan maddenin oluşturduğu süpernova kalıntısı Chandra ve diğer teleskoplar tarafından gözleniyor. Chandra görüntüsünde düşük enerjili X-ışınları kırmızı, orta enerji yeşil ve yüksek enerji mavi renkle ile kendini gösteriyor. Ayrıca Dijital Gökyüzü Tarayıcısı ile elde edilen veri nedeniyle de yıldızlar beyaz renkte görülüyor. 2011 yılında elde edilen yeni Chandra verileri G1.9+0.3 kalıntısının önemli özelliklere sahip olduğunu ortaya koydu.

Chandra verileri yüksek X-ışını emisyonunun “Senkrotron Işıması” etkisiyle, patlama sonucunda son derece hızlı elektronların kalıntıyı genişlettiğini gösteriyor. Tip Ia süpernovasından yayılan bu emisyon -Dünya atmosferinin engellediği- kozmik ışınların kökeniyle ilgili bilgi verir.

Bunun dışında X-ışını emisyonunun doğasına ait bazı ipuçları süpernovanın ürettiği unsurlardan gelmektedir. Uzun Chandra gözlemleri yeni ipuçlarının elde edilmesinde önemli pay sahibidir.

Tip Ia süpernova kalıntıları eşit yönlere dağılmış yani simetrik görünüm sergiler. Bununla birlikte G1.9+0.3 birçok asimetrik biçime sahiptir. Güçlü X-ışını kükürt, silisyum ve demir gibi elementlerin emisyonu etkisiyle kuzey bölümde son derece asimetrik bir desen verir.

Kalıntının bir başka olağanüstü özelliği de derinlerde ve kalıntının merkezinde saatte 6 milyon kilometre hızla başta demir olmak üzere maddeyi iten yıldızı olmasıdır. Yıldızdan dışarı atılan demir diğer hafif elementlerle karışmaktadır.

Araştırmacılar süpernova patlamasının en olağandışı özellikleri arasında kalıntıdaki maddenin aşırı hızlı ve düzensiz dağılmasını gösteriyor. Yani patlama aslında çok düzgün olmayan ve alışılmadık kadar enerjik olarak gerçekleşti.

Gözlem araçlarının elde ettiği görüntüler. (İmleci görselin üzerine geldiğinde gördüğünüz Chandra görüntüsüdür.)

Araştırmacılar kuramsal modelleri elde edilen özellikler ile karşılaştırarak patlama mekanizması hakkında ipuçları elde etti. G1.9+0.3 sevilen patlamalardan olan iki farklı aşamada gerçekleşmiş “gecikmiş patlama”dır. İlk olarak demir ve benzeri elemanları üreten nükleer tepkimeler yavaş yavaş genişleyen dalga cephelerini oluşturur. Bu tepkimeler sonrasında elde edilen enerji yıldızın yoğunluğuna göre çok hızlı hareket eden ön patlama zincierlerinin oluşmasına neden olarak genişlemeye neden olur.

Patlamanın son derece asimetrik olması farklı bölgelerdeki genişleme oranları arasında da büyük farklılıkların olması anlamına gelir. Bunlar gelecekte Chandra ve Çok Büyük Dizi (Very Large Array)’nin X-ışını ve radyo dalgası gözlemleri ile ölçülebilecek.

G1.9+0.3 genç süpernova kalıntısı gökbilimcilere hızla değişen kalıntıya yakın çekim bakmalarına olanak sağlar. Bu değişimlerin çoğu patlama sırasında atılan radyoaktif bozunma ile gerçekleşmektedir. Örneğin büyük miktardaki antimadde, patlama sonrasında kobaltın radyoaktif bozunmasına neden olmalıdır. Radyoaktif bozunmanın demirden kobalta nikele gerçekleşmesi yaklaşık yüz milyon trilyon kilogram kütleli elektronlarla birlikte pozitronun birlikte olması gerektiğini akla getirir. Bu da antimaddenin doğrudan görülebilir imzasının kalması demektir.

Chandra


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>

*