Uzun zamandır iki tür yıldız patlaması olduğu biliniyor, ancak üçüncüsü için net bir kanıt bir türlü bulunamıyordu. Şimdi ise, gökbilimciler ilk kez "elektron yakalama süpernovası" olarak bilinen bu üçüncü türün bir örneğini belirlemeyi başardılar.
2018'de gözlemlenen bu yıldız patlamasının, elektron yakalama süpernovası olduğu, sonuçlar iki yıl boyunca analiz edildiğinde anlaşıldı.
Bu patlama, muazzam yerçekimi kuvvetinin, yıldızın çekirdeğindeki elektronları atom çekirdeğine itmesi nedeniyle tetiklendi. Bu elektronların itilmesi, yıldızın çökmesine ve sonunda süpernovaya dönüşmesine neden oldu.
Bu patlamadan elde edilen yeni veriler nihayet, Orta Çağ'da gökyüzünde görülen bir süpernovanın parlayan kalıntısı ünlü Yengeç Bulutsusu'na da yeni bir ışık tuttu.
Bir yıldızın patlaması için tipik olarak iki ana tetikleyici vardır:
Birinci tetikleyici : Çekirdeğin çöktüğü süpernova olarak bilinir. Bu durum için Güneş'in kütlesinin on katından fazla büyük bir yıldızın, füzyon yakıtını büyük ölçüde tüketmiş olması gerekir. Füzyon yakıtı tükenen devasa yıldızın, nükleer füzyonu azalır. Artık yıldızın, yerçekimi etkilerini telafi edebileceği ve yapısını muhafaza edebilmesi için gerekli olan dış radyasyon basıncı da tükenir. Kuvvetler dengesini kaybeden yıldızın, çekirdeği çöker ve bir patlama meydana gelir.
Ia tipi termonükleer bir süpernova olan ikinci tıp patlama ise, ikili yıldız sistemlerinde meydana gelir. Sekiz güneş kütlesi kadar kütleye sahip bir yıldız, beyaz bir cüce olduğunda, arkadaşından malzeme emer. Bu durumda kütle sınırını aşarsa, bir süpernova patlaması meydana gelir.
Üçüncü tip patlama yani elektron yakalama süpernovası için sekiz ila on güneş kütlesi ağırlığındaki yıldızların ömrünün tükenmesi gerekir.
"Elektron yakalama çöküşü" orta ağırlıktaki yıldızların sonuyla ilgili bir teoridir. Tokyo Üniversitesi'nden Kenichi Nomoto tarafından yaklaşık 40 yıl önce formüle edildi. Bu teoriye göre, bu tip yıldızların çekirdeğinde ki atomların nükleer füzyonu, çekirdeğin büyük bir kısmı oksijen, neon ve magnezyumdan oluşana kadar kaynaşır. Fakat daha sonra füzyon durur çünkü çekirdekteki basınç bir sonraki adımı başlatmak için yetersiz kalır. Eğer füzyon yeterli olsaydı nükleer füzyonun bir sonraki aşaması demir atomları oluşturmak olacaktı.
Nükleer füzyonu duran yıldızda, radyasyon basıncı azalır ve yerçekimi çekirdekteki atomları o kadar güçlü bir şekilde sıkıştırır ki elektronlar atom çekirdeğine itilir. Elektron yakalama olarak bilinen bu süreç, çekirdeğin kararsız hale gelmesine ve bir süpernova patlamasına neden olur.
Ancak şimdiye kadar, astronomik gözlemler yoluyla bu tür bir süpernovanın varlığını açıkça kanıtlamak mümkün olmamıştı. Kaliforniya'daki Las Cumbres Gözlemevi'nden Daichi Hiramatsu açıklamasında, "Şimdiye kadar bir süpernovanın elektron yakalamasının sebebini tam olarak açıklayamamıştık" dedi.
Ancak şimdi, bir elektron yakalama süpernovası ilk kez tespit edildi. Mart 2018'de 31 milyon ışıkyılı uzaklıktaki bir galakside yıldız patlaması gözlemlendi. Patlamanın sonuçları ve etkisi iki yıl boyunca Dünya'da ve yörüngedeki çeşitli teleskoplarla takip edildi.
California Üniversitesi'nden Azalee Bostroem, "Bu gözlemler bize, yıldızın patlamasından sonraki yayılma ve solmasına giden süreç hakkında gerçekten mükemmel, eksiksiz bir veri seti verdi " diye açıkladı. Ek olarak, gökbilimcilerden oluşan ekip, önceki yıldızın görüntülerini Hubble ve Spitzer uzay teleskoplarından alınan daha eski görüntülerle karşılaştırmayı başardı. Bunlar, öncül yıldızın aslında bir süper AGB yıldızı yani atipik bir oksijen-neon çekirdeğine sahip kırmızı bir dev, olduğunu gösteriyor.
Gökbilimciler, tüm verilerin birleşiminden 2018zd süpernovasının bir elektron yakalama süpernovası olduğunu öne süren altı özellik belirlediler. Bu, daha önceki yıldız patlamalarına ek olarak, patlamadan önceki ciddi kütle kayıplarını, ışık tayfının alışılmadık bir bileşimini, nispeten zayıf bir patlamanın yanı sıra az radyoaktiviteyi ve nötronlardan zengin bir çekirdeği olduğunu içeriyor. Hiramatsu, "SN 2018zd'nin tüm bu özellikleri ancak bir elektron yakalama süpernovasıyla açıklanabilir" diyor.
Yengeç Bulutsusu için de yaklaşık bin yıl sonra nihayet bir açıklama yapabiliriz.
Gökbilimcilere göre, bu gözlemler sonucunda, 2018zd süpernovasının aslında şu ana kadar sadece teorik olarak varsayılmış olan bu üçüncü tip süpernova olduğu kanıtlandı. Hiramatsu, "Bu bizim için gerçek bir 'Eureka' anıydı, çünkü artık 40 yıllık teoriyi doğrulamaya yardımcı olabildik" dedi.
Nomoto ise şu yorumu yaptı: “Elektron yakalama süpernovasının sonunda keşfedilmiş olmasından çok memnunum. Bu, teori ve gözlemin birbirini nasıl tamamladığına dair harika bir örnek."
Elektron yakalama süpernovasının keşfi, tüm süpernova kalıntılarının en ünlülerinden birine de yeni bir ışık tuttu.
Yengeç Bulutsusu
Toros takımyıldızında yaklaşık 6.300 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bu parlayan gazlardan oluşan yapı, 1054'te bir yıldız patlamasıyla oluştu.
Çinli gökbilimcilerin kayıtlarına göre, bu süpernova 23 gün boyunca gökyüzünde bile görülebiliyordu ve patlamanın parıltısı iki yıl boyunca geceleri parladı. Ancak bu süpernovaya , ne tür bir yıldız patlamasının neden olduğu bin yıldır tartışılıyordu. Bununla birlikte, SN 2018zd'nin gözlemi yoluyla elde edilen bilgiler, şimdi Yengeç Bulutsusu'nun önceden açıklanması zor olan bazı özelliklerini açıklamaya yardımcı oldu ve aynı zamanda bir elektron yakalama süpernovası cinsi bir patlama olduğu anlaşıldı.
Las Cumbres Gözlemevi'nden Andrew Howell, “'Rosetta Taşı' terimi genellikle bir benzetme olarak kullanılıyor, ancak bu durumda gerçekten uyuyor” diyor. "Çünkü Supernova 2018zd şimdi dünyanın her yerinden binlerce yıllık kayıtları çözmemize yardımcı olacak . Aynı zamanda daha önce anlamadığımız Yengeç Bulutsusu fenomenini bu süpernova patlaması ile açıklayabilmemize de yardımcı oldu." dedi.
Çeviri : İnanç Kaya
Kaynak : https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/erste-beobachtung-einer-elektroneinfang-supernova/
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder