14 Ağustos 2015

Yanlış Zamanda Yanlış Yerdeki Yıldızların Dramı

Bilim insanları gökadaların sınırları dışında ‘yetim’ yıldızlardan bir kısmının patlamasını şaşkınlıkla izliyor. NASA’nın Hubble Uzay Teleskopu’nun verilerinin olduğu 13 süpernova patlamasına ait analizde, gökadaların dışarı fırlattığı genç yıldızların beklenenden daha kısa sürede patlamasının sırrını açıklamaya çalışıyor.

atilmis yildiz supernova

Gökadanın dışına fırlaılan çift yıldızların dramını anlatan çizelge. 1) İki gökada birleşme sürecine girer. 2) Bu sırada merkezdeki karadeliklerin güçlü kuvvetiyle bir çift yıldız dışarı atılır. 3) Gökadadan uzaklaşan yıldızlar birbiri çevresinde dolanırken aralarındaki uzaklık azalır. 4) Bu yaklaşman sarmal çizgilerle gösteriliyor. 5) bir yıldızdan diğerine madde akışı başlar. 6) dış katmanında madde biriken yıldız sonunda süpernova şeklinde patlar (NASA, ESA, and P. Jeffries and A. Feild (STScI)).

Bu çift yıldız sistemlerinin ilki 2000 yılında, birleşen gökadaların ikiz karadelikleri arasındaki karmaşık ilişki taranırken keşfedildi. Illinois Üniversitesi’nden Ryan Foley: ”Bu hikâyede birçok viraj bulunuyor ve yolun her aşaması bizi şaşkına çeviriyor” diyor. “Bu yıldızların süpernova patlamasıyla kaynağından uzakta patladıklarını biliyorduk ve şu anki evlerine nasıl geldiklerini öğrenmek istiyoruz.”

Foley istenmeyen yıldızın nihai dinlenme noktasına göç ettiğini düşünüyor. Bu fikri kanıtlamak için yıldızın ne kadar hızlı yolculuk ettiğini bilmesi gerekiyordu. İşte bunun için Kaliforniya’daki Lick Gözlemevi ile Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi ve Subaru Teleskopu verilerine de ihtiyacı vardı. Verilere göre gökada merkezindeki süper kütleli karadeliğin dışarı fırlattığı yıldız saatte 7 milyon km hıza ulaşıyor. Gökbilimci daha sonra dikkatini yaşlı gökadaların özgür yıldızlarına verdi. Hubble’ın arşiv görüntülerini inceleyerek daha önce birleşmiş ya da son zamanlarda birleşme sürecinde bulunan diğer eliptik gökadalarda da benzer durumlar olduğunu gördü. Birleşmiş gökadaların parçalanmış şeritlerine baktı. Bu gökadaların çoğunda merkezdeki karadeliğin çarpışmayı körüklediğini gösteren izlere rastladı. Gökada birleşmelerinin çoğu gökada kümelerinin yoğun merkezinde gerçekleşir. Böylece gökadanın merkezinden dışarı doğru uzanan toz şeritleri görülür.

Gözlenen 13 süpernovada ikisi. soldaki NGC 2768 Gökadası’ndan 12.000 ışık yılı uzaktayken patlayan 2000ds süpernovası ve sağdaki NGC 4589 Gökadası’ndan 7000 ışık yılı uzaktayken patlayan 2005cz süpernovası görülüyor. NGC 2768 Dünya’dan 75 milyon ışık yılı, NGC 4589 ise 108 milyon ışık yılı uzaktadır. (NASA, ESA, and R. Foley (University of Illinois)).

Yaşlı gökadalara ilişkin süpernovaların yeri yıldızın olması gerektiği konumda olmadığını gösterdi. Yıldız yaşlı ise süpernova patlaması için yakınında ona malzeme sağlayan bir eşe ihtiyacı vardır. Ama hepsi böyle değil.

Nasıl bir çift yıldız sistemi gökadanın dışına kaçmaktadır?

Foley’e göre birleşen gökadaların çekirdeklerindeki karadelikler çift roket etkisi uygulayarak çift yıldızları dışarı atan bir kuvvete neden olabilir. Foley’in senaryosuna göre birbirine doğru yaklaşan karadelikler danslarını ederken onlara yakın olan çift yıldız sistemleri karadeliklerden birine çok yaklaşabilir. Bunlardan bazıları da dışarı fırlatılabilir ki bu birleşme sürecinin çok güçlü olduğunun kanıtıdır.

“Tek bir karadelik bazen bir yıldızın çok yakınında olur ve aralarında kuvvetli etkileşim gerçekleşir. İki karadeliğin etkisiyle bunların yanına sürüklenen yıldız sayısı diğerine göre daha fazla olmalıdır” diyor Foley. Samanyolu merkezindeki karadelik her yüz yılda bir yıldız dışarı atıyorsa, çift karadelikli bir gökada her yıl 100 yıldız dışarı atıyor olabilir.

Gökada dışına atılan çift yıldızların gökada dışına yaptıkları yolculuk onları yıpratır ve bu yıldızlar birbirine yaklaşmaya başlar. Bu ikili yıldızlardan biri büyük olasılıkla beyaz cüce olabilir. Eş yıldıza çok yakın olan beyaz cüceye madde akmaya başlar. Ölü yıldızın çevresini saran kalıntı sonunda bir süpernova patlamasına neden olur.

supernova

İkili yıldızdan biri olan beyaz cüce eş yıldızından madde çalar. Beyaz cücenin dış katmanı çevresinde toplanan malzeme bir süre sonra beyaz cücenin sğpernova ile patlamasına neden olur.

Malzeme çalan yıldızın patlama süresi ortalama 50 milyon yıldır. Bu süre milyarlarca yıl yaşayan yıldızlar için oldukça kısadır. Normalde bir çift yıldız evrenin yaşı olan 13 milyar yıl kadar yaşayabilir.

“Ancak karadeliklerle olan etkileşim bu ömrü kısaltır” diyor Foley.

Bilim insanları bu sıra dışı süpernovaların bazı gizemlerini çözseler de, onları oluşturan etken hakkında bilgi sahibi değiller. Bu süpernovalar diğer yıldız patlamalarına oranla beş kat daha fazla kalsiyum üretmektedir. Normalde süpernova patlamalarının enerjisi az miktarda kalsiyum üretirken demir ve nikel gibi ağır elementleri daha çok oluşturur. Ancak burada daha çok kalsiyum ve daha az demir oluşmaktadır.

“Her şey zayıf bir patlamayı işaret ediyor. Bu patlamaların süpernova için belirlenen kinetik enerji seviyesinin altında bir enerjiyle oluştuğu ve daha az parlak olduğunu biliyoruz. Bu da patlamanın sahip olduğu enerjinin daha az kütleyi dışarı atması anlamına gelmektedir.”

Hubble


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>

*