Yeni gözlemler bir süpernova etrafındaki yıldız tozunun nasıl oluştuğunu gözler önüne serdi
Bir grup gökbilimci üretim halindeki yıldız tozunu gerçek zamanlı olarak takip etmeyi başardı — olay süpernova patlaması sonucunda gerçekleşti. İlk kez bu kozmik toz fabrikalarının taneciklerini ilki hemen patlamadan sonra başlayan ve daha sonra uzun bir süre devam eden iki-aşamalı bir süreçle oluşturduklarını gösterdiler. Araştırma ekibi SN2010jl süpernovasından gelen ve giderek sönükleşen ışığı analiz etmek için Şili’nin kuzeyindeki ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu (VLT) kullandılar.
Gökadalardaki kozmik tozun kökeni halen gizemli bir konu [1]. Gökbilimciler süpernovaların muhtemelen tozun birincil kaynağı olduğunu düşünüyor, özellikle Evren’in erken dönemlerinde, ancak toz parçacıklarının nasıl yoğunlaştıkları ve büyüdükleri halen anlaşılmış değil.Yine bir yıldız-oluşumu gökadasındaki şiddetli ortamın yıkıcı etkisinden nasıl kurtuldukları da belirsiz. Ancak şimdi, ESO’nun Şili’nin kuzeyindeki Paranal Gözlemevi’nde bulunan VLT ile yapılan gözlemler gizemli örtüyü ilk kez kaldırıyor.
Uluslar-arası ekip SN2010jl adlı süpernovayı gözlemek için X-shooter tayf-ölçerini kullandı. Gözlemler patlamayı takip eden aylarda dokuz kez ve patlamadan 2.5 yıl sonra da on kez hem görsel hem de yakın-kırmızı-ötesi dalgaboylarında tekrarlandı [2].Bu olağandışı parlak süpernova, küçük gökada UGC 5189A’da patlayan çok büyük kütleli bir yıldızın ölümü sonucunda meydana gelmiştir.
“Verileri daha önceki dokuz gözlem setiyle birleştirdiğimizde süpernova etrafındaki tozun ışığın farklı renklerini nasıl soğurduğunu ilk kez doğrudan ölçmeyi başarmış olduk,” diyor Aarhus Üniversitesi, Danimarka’dan çalışmanın yürütücüsü Christa Gall.
Ekip toz oluşumunun patlamadan hemen sonra başlayıp uzun bir zaman süresince devam ettiğini buldu. Yeni ölçümler ayrıca toz taneciklerinin ne kadar büyük ve hangi malzemeden yapılmış olduklarını da ortaya çıkardı. Bu keşifler, Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) kullanılarak ünlü 1987A (SN 1987A; ALMA Süpernova Toz Fabrikası Buldu) süpernovasının etrafında tespit edilen toz oluşumu sonuçlarının bir adım ötesidir.
Ekip milimetrenin binde birinden daha büyük toz taneciklerinin yıldızı çevreleyen yoğun madde içerisinde hızlıca oluştuklarını buldu. Günlük ölçülerimiz için halen çok küçük olsalar da, bu bir kozmik toz parçacığı için oldukça büyük ve şaşırtıcı bir şekilde büyük boyutları onları yıkıcı süreçlere karşı dayanıklı hale getiriyor. Süpernova kalıntılarında bulunan toz taneciklerinin şiddetli ve yıkıcı ortamlarda nasıl dayandıkları ALMA makalesindeki açık sorulardan biriydi, şimdi buradaki sonuca göre cevaplanmış oldu — tanecikler beklenenden daha büyüklerdi.
“Süpernova patlamasından hemen sonra büyük parçacıkları tespit etmemiz, bunları hızlıca ve etkin bir şekilde meydana getiren bir etken olduğu anlamına geliyor,” diyor Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’nden eş-yazar Jens Hjorth ve devam ediyor: “Bunun nasıl olduğunu gerçekten bilmiyoruz.”
Ancak gökbilimcilere göre yeni tozun oluştuğu yer belli: yıldızın patlamadan önce uzaya saçtığı maddenin içinde. Süpernovanın şok dalgaları dışarıya doğru genişledikçe, soğuk ve yoğun bir gaz kabuğu meydana getirir — burası toz taneciklerinin beslenip büyüdükleri bir çevre türüdür.
Gözlem sonuçlarına göre ikinci aşamada — yüzlerce gün sonra — içinde süpernovadan dışarıya atılan maddenin de yer aldığı hızlandırılmış bir toz üretimi süreci meydana gelmektedir. Eğer SN2010jl’deki toz üretimi gözlenen süreç gibi devam ederse, süpernovadan 25 yıl sonra, tozun toplam kütlesi Güneş’in kütlesinin yarısı kadar olacaktır; bu da başka bir süpernova olan SN 1987A’da gözlenen toz kütlesine yakın bir değerdir.
“Daha önceden gökbilimciler süpernova kalıntılarında patlamadan sonra kalan çok miktarda toz görmüşlerdi. Ancak sadece süpernova patlamasıyla meydana gelebilecek az miktarda toza dair kanıt bulmaktaydılar. Bu dikkat çekici yeni gözlemler görünürdeki çelişkinin nasıl çözülebileceğini açıklıyor,” diyor Christa Gall.
Notlar
[1] Kozmik toz silikat ve biçimsiz karbon parçacıklarından oluşur — bunlar Yeryüzü’nde de boldur. Mumdan çıkan is kozmik karbon tozuna oldukça benzerdir, ancak is parçacıklarının boyutları kozmik tozlara göre en az on kat daha büyüktür.
[2] Süpernova SN2010jl isminden de anlaşılacağı üzere ilk kez 2010 yılında görülmüştür. Tür IIn süpernova olarak sınıflandırılmıştır. Tür II süpernova sınıfları Güneş’in kütlesinin en az sekiz katı büyüklüğünde yıldızların şiddetli patlamaları sonucunda meydana gelen süpernova türleridir. Tür IIn süpernovaların — “n” İngilizce ‘dar-narrow’ anlamında — tayflarında dar hidrojen çizgileri görülmektedir. Bu çizgiler süpernova tarafından uzaya saçılan madde ile hali hazırda yıldızın etrafında bulunan maddenin etkileşmesi sonucu ortaya çıkar.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
