22 Mayıs 2015

Süpernova Ama Nasıl?

Küçük yoğun yıldızlar olan beyaz cüceler evrendeki en göz kamaştırıcı ışımalara neden olan Ia süpernovasına neden olabilirler. Bu patlamalar bulundukları gökada kadar ışık yayabilir. Son yıllarda bu tür süpernovalardan binlercesi bulunmasına karşı, bir beyaz cüceyi böylesi patlamaya uğratan süreç anlaşılamamıştır.

Tip Ia süpernovası sonucunda uzaya saniyede 10.000 kilometre hızla yayılan malzeme (kahverengi) eş yıldıza çarparak morötesi ışıma (mavi) yapmaya başlar (Courtesy of Daniel Kasen).

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ndeki (Caltech) gökbilimciler yakın sayılabilecek, 300 milyon ışık yılı uzaklıktaki IC831 gökadasındaki iPTF14atg adlı Tip Ia süpernovasını keşfetti.

iPTF ekibinin topladığı veriler gözlenen süpernovanın kabul gören iki kuramdan birine uygun görülmektedir.

Kozmik uzaklık hesaplarında Tip Ia süpernovaları ‘tipik mum’ gibi temel ölçü alınır. Bir lamba bir kilometre uzaklıkta normal parlaklığından 100 kat daha sönük görünür. Lambanın gerçek parlaklığını bildiğinizde uzaklığını tahmin edebilirsiniz. 1990’larda evrenin genişleme hızını bu cisimlere bakarak hesaplayan üç bilim insanı 2011 yılındaki Nobel Fizik ödülünü kazanmıştı.

Ortak merkez çevresinde dolanan iki beyaz cüceden biri patlar. Patlamaya neden olan etki iki farklı modelle anlatılmaktadır.

Modellerden birine göre patlamanın nedeni iki beyaz cücenin birleşmesidir.

Diğer modelde ise çiftlerden biri güneş benzeri bir yıldız olup beyaz cüceye madde kaptırmaktadır. Beyaz cüce çevresinde oluşan madde diski cüce yıldızın merkezindeki sıcaklığını ve basıncını arttırır.

Gökadamızda her yüzyıl içinde birkaç süpernova oluşmaktadır. Bunların uzaklığı ve az sayıda oluşması hangi modelin doğru olduğunun anlaşılmasını zorlaştırmaktadır.

İşte iPTF burada devreye giriyor. Palomar Dağı üzerindeki 48 inç büyüklüğündeki teleskopla gökyüzünde Tip Ia süpernovaları da olmak üzere parlaklığı değişen cisimler aranmaktadır.

Type_Ia_supernova

Tip Ia süpernovasına anlatan resimde beyaz cüce eşi olan güneş benzeri yıldızdan madde çalıyor. Bunun ardından şiddetli bir patlama ya uğruyor.

Çalışma gece yapılabileceğinden 24 saat gökyüzünün taranması gerekmektedir. Bu nedenle Avrupa ve Amerika’da birbirini izleyen gözlemler yapıldı. Bu gözlemlerin ardından 3 Mayıs günü Avrupa ekibinden Yi Cao aradıklarını buldu.

Cao ve ekibi genç süpernovalara yakından bakmak için morötesi dalga boyunda gözlem yapan NASA’nın Swift uydusu da dahil olmak üzere yer ve uzay teleskoplarından yararlandı.

“Meslektaşlarımla birlikte bebek Tip Ia süpernovasından gelen morötesi ışımayı taramak için birçok uykusuz gece geçirdim. Tahmin edilebileceği gibi ilk morötesi ışıma süpernovanın en parlak anıdır. Biz de bu anı yakalayacağımızı ümit ediyorduk” diyor Cao.

Dünya atmosferindeki ozon görünür ışığa gore daha yüksek enerjili morötesi ışımanın neredeyse tamamını emdiğinden süpernova gibi sıcak cisimlerden yayılan ışıma ancak uzaydan gözlenebilir. Swift başta bir değişim algılamadı ama daha sonra aydınlanan süpernovadan yayılan yiksek enerjiyi farketti. Böyle bir parlama kısa ömürlü olduğundan iTPF gibi tüm gökyüzünü tarayan sistemler tarafından gözden kaçabiliyor.

Gözlenen morötesi ışımanın şiddeti yıldızı çeviren malzemenin şok dalgası yaydığını dile getiren modelle uyumludur.

Gökbilimci Daniel Kasen 2010 yılında yaptıkları kuramsal hesaplamalar ve süper benzetimlerle süpernovaların çarpışmalarla olabileceğini göstermişti. “Bu tahminimden sonra birçok araştırmacı gökyüzünde bu imzayı aramaya çalıştı. Bu model patlayan yıldızların yaşadığı süreci anlatan önemli ve yeni bir yoldur.”

Caltech gökbilimcilerinden Shrinivas Kulkarni: “Tip Ia süpernovası iki yıldızlı sisteme ve en azından bazı Tip Ia süpernovalarının bu yolla oluştuğuna işaret eder” diyor.

iPTF14atg süpernovasına ait veriler tekli dejenere modelini göstermesine karşılık diğer Tip Ia süpernovaları ikili sistemlerde oluşabilir. Aslında yakın gökadalardan Messier 101’de 2011 yılında görülen SN2011fe süpernovası tekli dejenere patlama modelini yalanlamak için kullanıldı. Sonuçta şu an için her iki modelin de geçerli olduğu söylenebilir.

Caltech


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>

*