Beş Kez Görünen Süpernova Keşfi, Yüzyıllık Kozmik Bir Gizemi Çözebilir
Son derece nadir görülen, kütleçekimsel merceklenme sonucu oluşan bir süpernova, evrenin genişleme hızını ölçmek için güçlü ve yeni bir yöntem sunabilir.
Gökbilimciler neredeyse bir asırdır evrenin genişlediğini biliyorlar. Ancak bu genişlemenin kesin hızı hâlâ belirsizliğini koruyor. Hubble sabiti olarak adlandırılan bu değer, hâlâ şiddetli tartışmalara konu oluyor ve hatta kozmolojinin standart modeli hakkında bile sorular ortaya çıkarıyor.
Münih Teknik Üniversitesi (TUM), Ludwig Maximilians Üniversitesi (LMU) ve Max Planck Enstitüleri MPA ve MPE’den araştırmacılar, son derece nadir bir süpernovayı yakalayıp analiz ettiler. Gözlemleri, evrenin ne kadar hızlı büyüdüğünü hesaplamak için tamamen bağımsız bir yöntem sunabilir.
Bu cisim, Dünya’dan yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan, son derece parlak bir süpernovadır. Tipik yıldız patlamalarından çok daha parlak parlar. Onu daha da dikkat çekici kılan şey ise gökyüzünde nasıl göründüğüdür. Tek bir ışık noktası yerine, beş kez görünerek kozmik havai fişeklere benzeyen bir desen oluşturur. Bu etki, kütleçekimsel merceklenme nedeniyle oluşur.
Süpernovanın ışığı Dünya’ya doğru ilerlerken, ön planda iki dev galaksiden geçer. Bu galaksilerin yerçekimi, ışığı bükerek farklı yollara yönlendirir. Her yolun uzunluğu biraz farklı olduğundan, her bir görüntünün ışığı bize farklı zamanlarda ulaşır. Bilim insanları, bu zaman gecikmelerini dikkatlice ölçerek evrenin günümüzdeki genişleme hızını belirleyebilirler.
TUM’da Gözlemsel Kozmoloji Doçenti ve Max Planck Astrofizik Enstitüsü Üyesi Sherry Suyu şöyle açıklıyor: “Bu süpernovaya, resmi adı SN 2025wny olan SN’den esinlenerek SN Winny adını verdik. Bu, evreni daha iyi anlamamızda önemli bir rol oynayabilecek son derece nadir bir olay. Süper parlak bir süpernovanın uygun bir kütleçekimsel mercekle mükemmel bir şekilde hizalanma olasılığı milyonda birden daha düşük. Altı yıl boyunca umut vadeden kütleçekimsel merceklerin bir listesini derleyerek böyle bir olayı aradık ve Ağustos 2025’te SN Winny bunlardan biriyle tam olarak eşleşti.”
Eşsiz bir süpernovanın yüksek çözünürlüklü renkli görüntüsü
Yerçekimi merceklenmesiyle oluşan süpernovalar son derece nadirdir ve bu tür ölçümler için yalnızca az sayıda örnek kullanılmıştır. Sonuçların güvenilirliği, gökbilimcilerin ışığı büken galaksilerin kütlelerini ne kadar hassas bir şekilde hesaplayabildiklerine bağlıdır. Kütle, ışığın ne kadar güçlü bir şekilde saptırıldığını belirler.
Bu ölçümleri daha da hassaslaştırmak için MPE ve LMU’dan araştırmacılar, ABD’nin Arizona eyaletindeki Büyük İkili Teleskop’u kullandılar. İki adet 8,4 metrelik aynaya ve atmosferik bozulmayı düzelten uyarlanabilir optik sisteme sahip olan teleskop, son derece net görüntüler sağladı. Ekip, bu sistemle ilgili bugüne kadar yayınlanan ilk yüksek çözünürlüklü renkli görüntüyü üretti.
Görüntülerde, merkezde iki mercek görevi gören galaksi ve bunların etrafında aynı süpernovanın beş mavimsi görüntüsü yer alıyor; bu görüntü, patlayan bir havai fişeği andırıyor. Bu düzenleme alışılmadık çünkü galaksi ölçekli mercek sistemleri tipik olarak yalnızca iki veya dört görüntü oluşturuyor. Araştırma ekibinin genç üyeleri Allan Schweinfurth (TUM) ve Leon Ecker (LMU), beş görüntünün de kesin konumlarını kullanarak, mercek görevi gören galaksilerde kütlenin nasıl dağıldığına dair ilk ayrıntılı modeli geliştirdiler.
“Şimdiye kadar, merceklenmiş süpernovaların çoğu, kütle dağılımları karmaşık ve modellenmesi zor olan büyük galaksi kümeleri tarafından büyütülüyordu,” diyor Allan Schweinfurth. “Ancak SN Winny, sadece iki ayrı galaksi tarafından mercekleniyor. Bu galaksiler için genel olarak düzgün ve düzenli ışık ve kütle dağılımları buluyoruz; bu da yakın görünen konumlarına rağmen geçmişte henüz çarpışmadıklarını gösteriyor. Sistemin genel sadeliği, evrenin genişleme hızını yüksek doğrulukla ölçmek için heyecan verici bir fırsat sunuyor .”
İki yöntem, iki çok farklı sonuç.
Şimdiye kadar, Hubble sabitinin ölçümlerinin çoğu iki ana tekniğe dayanıyordu ve bu teknikler birbirleriyle uyuşmuyordu. Bu uyuşmazlık Hubble gerilimi olarak bilinir.
İlk yaklaşım, nispeten yakın evrene odaklanmaktadır. Gökbilimciler, galaksilere olan mesafeleri, bir merdivene tırmanmaya benzer şekilde, adım adım ölçerler; bu nedenle buna kozmik mesafe merdiveni denir. Mesafeleri belirlemek için parlaklığı iyi bilinen nesneleri kullanırlar ve daha sonra bu mesafeleri galaksilerin bizden ne kadar hızlı uzaklaştığıyla karşılaştırırlar. Bu teknik, birden fazla kalibrasyon aşamasını içerdiğinden, küçük belirsizlikler bile birikerek nihai değeri etkileyebilir.
İkinci yöntem, evrenin erken dönemlerine bakar. Büyük Patlamadan kalan zayıf radyasyon olan kozmik mikrodalga arka planını analiz eder ve mevcut genişleme oranını tahmin etmek için kozmik evrim modellerini uygular. Bu yöntem son derece hassas sonuçlar üretirken, evrenin milyarlarca yıl boyunca nasıl değiştiğine dair varsayımlara büyük ölçüde bağlıdır ve bu varsayımlar hala tartışılmaktadır.
Hubble sabitine yönelik yeni, tek adımlı bir yaklaşım
Üçüncü bir strateji ise bağımsız bir alternatif sunuyor: kütleçekimsel merceklenme sonucu oluşan bir süpernovayı incelemek. Profesör Suyu’nun ekibinin önemli bir üyesi ve süpernova tanımlama çalışmasının ilk yazarı Stefan Taubenberger, çoklu görüntüler arasındaki zaman gecikmelerinin ölçülmesinin, merceklenme yapan galaksinin kütle dağılımının doğru bir modeliyle birleştirilmesinin, araştırmacıların Hubble sabitini doğrudan belirlemelerine olanak sağladığını açıklıyor: “Kozmik mesafe merdiveninin aksine, bu tek adımlı bir yöntemdir ve sistematik belirsizlik kaynakları daha az ve tamamen farklı.”
Dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler, hem yer tabanlı hem de uzay tabanlı teleskoplar kullanarak SN Winny’yi izlemeye devam ediyor. Topladıkları veriler, değerli yeni kanıtlar sağlayabilir ve modern kozmolojideki en kalıcı anlaşmazlıklardan birini çözmeye yardımcı olabilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Beş Kez Görünen Süpernova Keşfi, Yüzyıllık Kozmik Bir Gizemi Çözebilir
Beş Kez Görünen Süpernova Keşfi, Yüzyıllık Kozmik Bir Gizemi Çözebilir