14 Ağustos 2013

Süpernova Şok Dalgasının Hızı Ölçüldü

W44_bul

Bir grup araştırma ekibi W44 süpernova kalıntısının genişleme hızını ölçmeyi başardı. 10.000 ışık yılı uzaklıktaki süpernova kalıntısı Kartal (Aquila) takımyıldızında bulunuyor. Keio Üniversitesi’nden Tomoro Sashida ve Tomoharu Oka’nun liderliğini yaptığı ekip yüksek sıcaklık ve yoğunluğa sahip moleküler gazı milimetre/milimetre altı dalga boylarında görmeyi başardı. Çalışma sonucunda W44’ün şok dalgasının genişleme hızı saniyede 12,9 ± 0,2 kilometre olarak saptandı. Ayrıca süpernova patlamasının yıldızlararası ortama (1-3) x 10 50  erg kadar serbest enerji bıraktığı belirlendi. Güneş saniyede 3,6 x 10 33  erg enerji yayar. Bunun yanısıra saniyede 100 kilometreden daha yüksek hızla hareketli başka gaz molekülleri de görüldü ki bunların kökeni belirsizliğini koruyor.

Güneş’in sekiz katı kütlesindeki bir yıldız öldüğünde muazzam enerji yayarak süpernova patlamasıyla yaşamına son verir. Süpernova patlamasıyla birlikte yıldızın çevresi yıldızlararası ortama madde püskürterek genişler ve uzaya kinetik enerji yayar. “Galaktik rüzgârlar” genellikle etkin yıldız oluşumlarının görüldüğü gökadalarda sıklıkla gözlenmektedir. Bu galaktik rüzgârların enerji kaynağının süpernova patlamaları olduğu sanılıyor.

Süpernova patlamalarının yıldızlararası uzaya çok önemli etkileri olmaktadır. Bununla birlikte genişleme hızı ve süpernova şok dalgası kinetik enerjisi araştırma konusu olmuştur. Bunlar arasındaki ilişki araştırmaya değer bir konudur. Günümüz teknolojisiyle geniş alanda gözlem yapmak için uzun süreler gerekmektedir. Bu nedenle süpernovanın şok dalgasının yıldızlararası gaza etkisiyle ilgili gözlemler ancak dar bir alanda yapılabilmiştir.

Araştırma ekibi 1990’ların sonunda radyo teleskoplarla işe koyuldu. Amaç W44 süpernova kalıntısı ile komşusu dev molekül bulutu (DMB) arasındaki etkileşmeyi izlemekti. W44 yaklaşık 10.000 ışık yılı uzaklıkta olup 6500 ile 25.000 yıl yaşında bir süpernova kalıntısıdır. Bağlı olduğu BMB ise yaklaşık 300.000 Güneş kütlesindedir. Gözlem başladığından bu yana tayfölçerlerle görülen çeşitli yerlerde geniş bir alan içinde hızla hareketli W44 molekül bulutunun izlerine rastlamışlardır. Bunların süpernova şok dalgasıyla ivme kazanan gaz olduğu şeklinde yorum getirilmiştir.

Araştırma ekini W44’ün tamamını yüksek çözünürlüklü görüntülerle görmek amacıyla 45 metrelik Nobeyama Radyo Gözlemevi (NRO) ve 10 metrelik Atacama milimetrealtı Teleskop Dizisi (ASTE) gözlem araçlarını kullandılar.

Gözlemlerle W44 ve BMB’nun tayf hatlarından gaz kümelerinin hızı hesaplandı. Genişlemenin şok dalgasının tetiklediği hızla genişleyen moleküler gaza bağlı olduğu düşünüldü. Kalnıtının dış kısmındaki hızın ölçümüyle genişlemenin saniyede 12,9 ± 0,2 kilometre olduğu tespit edildi. Şok dalgasının kütlesinin ise 1.2 ± 0.6 Güneş kütlesinde olduğu hesaplandı. Bu değerler eşliğinde süpernova kalıntısının yıldızlararası uzaya (1-3) x 10 50  erg’lik kinetik enerji yaydığı hesaplandı. Bu değer süpernova patlamasının (yaklaşık 1051  erg) % 30’u kadar bir enerjiye denk gelir. Çalışma önceki tahminlerle kabaca tutarlı (yaklaşık % 10’luk sapmayla) görülmektedir.

Bunun dışında gözlemlerde son derece yüksek hızlara sahip (saniyede 100 km) bir molekül gazı demeti de belirlendi. Bu süper hızlı moleküler gazın varlığı güçlü bir yerel şokun varlığını işaret etmesine karşılık kökeni henüz bir sırdır.

Araştırma ekibinin şimdiki hedefi ise bu sırrı yanıtlamak. Ekip şok dalgası kuramsal modelleriyle gözlemsel sonuçlarını karşılaştırabilmek amacıyla da süpernovayı çevreleyen şok gazlarla ilgili çok sayıda gözlem yapmayı da planlıyor.

NAOJ


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>

*