20 Şubat 2014

Yıldız Patlamalarındaki Sırrı NuSTAR Çözüyor

Büyük yıldızların süpernova patlamasıyla adeta havaya uçmalarının ardında yatan gizemler NASA’nın Radyoaktif Tayfölçer Teleskop Dizisi (Nuclear Spectroscopic Telescope Array-NuSTAR) yardımıyla çözümleniyor.

Yüksek enerjili X-ışını gözlemleriyle ilk kez bir süpernova kalıntısındaki radyoaktif maddenin haritası üretildi. Kraliçe A (Cassiopeia a-Cas A) kalıntısından kaynaklanan şok dalgaları büyük bir yıldızın ölümüyle ilgili ayrıntıları gösteriyor.

CasA_NuSTAR

NuSTAR gözüyle Kraliçe A süpernova kalıntısı (NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO) .

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) NuSTAR araştırmacısı Fiona Harrison:“Küresel gaz topları olan yıldızların ömrü bittiğinde büyük bir güçle patlayarak kalıntılarını çevreye atar. Bu madde genişleyen bir balon gibi çevreye yayılmaya başlar. Elde ettiğimiz yeni sonuçlara göre yıldız çekirdeği bozuk bir motor gibi çevreye parça parça madde atıyor” diyor.

Harrison’un da yer aldığı çalışma Nature’nin 20 Şubat sayısında yayınlandı.

Cas A, büyük bir yıldızın geriye ceseti kalacak şekilde süpernova patlaması sonucunda dışarıya attığı madde kalıntısıyla oluştu. Patlama Dünya’da ancak birkaç yüzyıl (yaklaşık 300 yıl) önce farkedildiğinden genç ve yeni bir süpernova kalıntısı olarak dikkat çeker.

Kalıntıdaki çeşitli ağır elemtlerin dağılımını gösteren NuSTAR görüntüleri (NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO).

Süpernovalar takılardaki altın, kemiklerdeki kalsiyum ve kandaki demir olmak üzere birçok elementi barındıran evren tohumlarını barındırır. Güneşimiz gibi görece daha küçük yıldızlar daha az şiddetli patlamalayla ölürler. Ancak sekiz güneş kütlesindeki bir yıldız süpernova patlaması sonucunda havaya uçabilir. Patlamayla yüksek sıcaklıklara ulaşan gazın yaydığı ışık nedeniyle ağır elementler oluşur.

NuSTAR, süpernova kalıntılarına bakarak onlardaki radyoaktif maddenin haritasını üretebilen ilk teleskoptur. Buna göre, titanyum-44 patlayan yıldızın merkezindeki hareketli çekirdeği tarafından oluşturulur.

Cas A’nın NuSTAR haritasında yıldızın ölümüyle oluşan kalıntıdaki maddenin gizemi çeşitli noktalara dağılmış görünen titanyumla aydınlanıyor. Araştırmacılar bilgisayar benzetimleriyle süpernova patlaması sonucunda yıldızın ana şok dalgasıyla dışarı atılan kalıntı nedeniyle parçalanmasını, yıldızın çökmesinin engel olduğunu gösterdi.

Son verilere göre tam anlamıyla sarhoş gibi salınan patlayan yıldızdan yayılan şok dalgasının durarak yeniden enerji biriktirirken dış katmanlarının boşluğa yayıldığını gösteriyor.

Süpernovanın evrimi. Dev yıldız ve içerdiği madde dağılımı (solda), özellikle demir başta olmak üzere savrulan madde (orta) ve süpernova sonucunda genişleyen kalıntı (sağ). (NASA/CXC/SAO/JPL-Caltech)

Caltech’den çalışma ekibi üyesi Brian Grefenstette: “Artık NuSTAR gibi patlamayı daha doğru anlayabileceğimiz bir aracımız var. Daha önce X-ışınları altında parlayan bu radyoaktif maddeyi görmemiz olanaksızdı. Bu nedenle Cas A gibi bir süpernova patlamasının özünde neler olup bittiğinin anlaşılmasında eksiklik hissediliyordu” diyor.

NuSTAR ile elde edilen haritaya göre diğer modellerden farklı olarak yıldızın süpernova şeklinde patlamadan önce çevreye dar madde akarsuları atıyor. Cas A çevresinde bu jetlerin izlerine daha önce rastlansa da bunları tetikleyen olayın ne olduğu anlaşılamamıştı. NuSTAR dar alanda ilerleyen bu jetlerde radyoaktif titanyum görmedi, bu nedenle de jetler patlamayı tetikleyecek yapıda değildiler.

NASA Genel Merkezi’nden Paul Hertz: “NuSTAR ile böyle bir şey keşfetmeyi aslında beklemiyorduk” diyor.

Araştırmacılar Cas A patlamasıyla ilgili araştırmalarını sürdürüyor. Yakın diyebileceğimiz bir zamanda oluşmuş bu patlamadaki hareketlilik ise devam ediyor.

NASA/NuSTAR


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>

*