Gizemli ve özel bir astronomik fenomen, yıllar sonra insanlar sonunda onu kimin yapmış olabileceğini keşfettiler.
SN 2017ein'ın önceki yıldızı (hayali resim). NASA / ESA / J. Olmsted
Pek çok astronomik fenomen arasında süpernovalar şüphesiz en büyüleyici ve muhteşem olanıdır. Süpernova patlamaları genellikle belirli yıldızlarda meydana gelir ve bu yıldızlar hayatlarının sonuna geldikten sonra kabuklarını fırlatarak patlar. Gökbilimciler artık çoğu süpernovayı spektral özelliklerine göre iki ana kategoriye (tip I ve tip II) ayırıyorlar. Çoğu süpernova (alt kategorileri dahil) bir tür öncül yıldıza karşılık gelebilir.
Ancak uzun zamandır gökbilimciler, Ic süpernovasına hangi tür yıldızın neden olduğunu belirleyemediler. Teorik olarak, Ic tipi süpernovanın ömrünün sonunda patlamasına neden olan yıldız, dış katmanındaki hidrojen ve helyum sıyrılacak ve iç çekirdek çökecektir. Son zamanlarda, iki astronomik araştırma ekibi, Hubble Uzay Teleskobu tarafından sağlanan arşiv verilerinde insanların aramayı hayal ettikleri yıldız türlerini keşfettiklerini açıkladı.
Tip Ia süpernova, temelde ikili yıldız etkileşiminin sonucudur. Bu ikili yıldızlardan biri beyaz bir cücedir ve yoldaş yıldıza çok yakındır. Beyaz cüce, yoldaşı yıldızından malzeme alıp kendi üzerinde biriktirecektir. Yıllar ve aylar sonra, beyaz cüce üzerinde biriken kütle kritik değeri aşacaktır. Bu sırada beyaz cüce patlayacak. Bu süreçte büyük miktarda kütle enerjisi dışarı atılacaktır. Bize göre, parlak bir süpernova haline geldi.
Ancak Type Ic süpernova, Tip I süpernovanın bir aykırıdır. Tip Ib gibi, büyük bir yıldızın çekirdeğinin çökmesinden kaynaklanır. Büyük bir yıldızın çekirdeğinin çökmesiyle üretilen süpernovaların yaklaşık% 20'si Ic tipindedir. Tip Ic'ye yol açan öncül yıldızlar, son derece büyük bazı yıldızlardır. Kütleleri güneşin en az 30 katıdır. Teorik olarak, bu tür yıldızlar öldüklerinde hidrojenin ve helyumun çoğunu dış katmanlarında kaybedecekler ve bu malzemeleri kaybettikten sonra bile belirli bir parlaklığı koruyabilirler. Ancak uzun zamandır gökbilimciler gözlemlerde örnek bulamadılar.
Belki de şans nedeniyle, 2017'de gökbilimciler, Dünya'dan yaklaşık 65 milyon ışıkyılı uzaklıkta olan sarmal gökada NGC 3938'de bir Ic tipi süpernova (SN 2017ein) keşfettiler. Ardından, 2007 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen arşiv fotoğraflarında iki farklı bilimsel araştırma ekibinin her biri bu süpernovanın öncülü olabilecek bir yıldız tespit etti.
NGC 3938'in Hubble görüntüsü, süpernova 2017ein, sarmal kollarından birinin üzerinde yer alıyor. NASA / ESA / S. Van Dyk / W. Li
İki bilimsel araştırma grubunun sonuçları tutarlı bir şekilde SN 2017ein'ın önceki yıldızının NGC 3938'in sarmal kolunda bulunan mavi bir süperdev yıldız olabileceğini gösteriyor.
Bu mavi süperdev yıldızın içinde biraz şansa sahip olduğu bulundu. Çünkü daha önce keşfedilen diğer Ic süpernovaları ile karşılaştırıldığında, SN 2017ein bize daha yakın ve parlaklığı genel Ic süpernovalarının parlaklığının 5 ila 10 katı. Bu, gökbilimcilerin selefi yıldızları bulmasını nispeten kolaylaştırır.
Ancak aynı zamanda, iki araştırma ekibi de SN 2017ein salgınının iki olası nedeni olduğuna inanıyor. Birincisi, bir zamanlar aşırı derecede sıcak, parlak tek bir yıldızdı. Durum böyleyse, kütlesi güneşin yaklaşık 45 ila 55 katıdır. Bu özellik, içerdiği hidrojen ve helyumun hızla tükenmesine ve yerçekiminin çökmesine neden olacaktır.
İki büyük mavi yıldız içeren ikili yıldız sistemi (hayali resim). NASA
İkinci olasılık, aslında birbirine çok yakın bir çift ikili yıldız olmasıdır. Çift yıldızlardan biri güneş kütlesinin yaklaşık 60 ila 80 katı, diğeri ise güneşin yaklaşık 48 katıdır. Bu durumda, daha büyük kütleli yıldızlar, süpernovalara dönüşmeden önce kendilerine eşlik eden yıldızlar tarafından hidrojen ve helyum katmanlarından sıyrılacaklar.
Önemli olan bu ikinci olasılıktır. Çünkü popüler teorik modellere göre bu durum imkansızdır. Gökbilimciler genellikle yalnızca düşük kütleli yıldızlardan oluşan ikili yıldızların Tip Ia süpernovalarına benzer bir patlamaya sahip olabileceğine inanırlar. Bu düşük kütleli ikili yıldız, genellikle düşük kütleli bir yıldız çekirdeğinden ve ana diziden ayrılan ve kırmızı dev bir yıldıza genişleyen bir eşlik eden yıldızdan oluşur.
Bu süpernovanın önceki yıldızının keşfi, gökbilimcilerin kafasındaki bazı şüpheleri çözdü. Bir zamanlar, Ic tipi süpernovaların spektrumlarının hidrojen ve helyum özelliklerinden yoksun olduğunu bilmelerine rağmen, bunun neden böyle olduğunu asla bilmiyorlardı. Bazı insanlar, güçlü bir yüklü parçacık rüzgârının bu maddeleri sıyırdığına inanıyor, ancak bunu kanıtlayacak hiçbir kanıt yok.
Bazı insanlar ayrıca birbirine çok yakın olan ikili yıldızların patlamadan önce tüm kabuklarını atacağını düşünüyor. Ancak bu durumda, yıldızın hala bir Ic süpernovasına dönüşmesini sağlayacak kadar kütlesi olduğunu görebiliriz.
Yoldaş bir yıldızdan malzeme alan beyaz bir cüce yıldız (hayali resim). ESO / Kornmesser
Araştırmacılar, Ic tipi süpernovanın bu iki olası üretim yönteminin, yıldız evrimi ve yıldız oluşum mekanizmaları hakkındaki mevcut anlayışımız üzerinde bir etkisi olacağına inanıyor. Yıldızların doğdukları zamanki kütle dağılım özellikleri ve birbirini etkileyen ikili bir yıldız sisteminde kaç tane yıldızın doğabileceği dahil. Bu sorular, sadece süpernova üzerine çalışan astronomların değil, tüm gökbilimcilerin açıklığa kavuşturmak istedikleri sorulardır.
Araştırma ekibi, iki yıl içinde söndükten sonra süpernovanın selefi yıldızının kimliği hakkında son bir onay yapacaklarını belirtti. O zaman, yıldızın hala parlak olup olmadığını öğrenmek için yeni bir büyük ölçekli uzay teleskopu almayı umuyorlar ve parlaklığı ve kütlesi hakkında daha doğru ölçümler yapmayı umuyorlar.
Bu keşif, insanların yıldızların yaşamdaki geç davranışlarını anlamalarındaki boşluğu dolduruyor ve aynı zamanda astronomlara evrendeki yıldızların oluşum ve evrim mekanizmalarını daha derinlemesine anlama fırsatı sunuyor. İlgili araştırma sonuçları Astrophysical Journal'ın Temmuz sayısında ve Royal Astronomical Society Monthly'nin Ekim sayısında yayınlandı.
https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/480/2/2072/5061638?redirectedFrom=fulltext
