Şok Edici Hikâyesiyle Yeni Bir Zombi Yıldız Ortaya Çıktı
NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, tuhaf bir yıldız özelliği keşfettiler: Tek bir yıldızın sessizce ölmesi yerine, iki yıldızın şiddetli birleşmesiyle oluşan devasa bir beyaz cüce.
Bu beyaz cüce, WD 0525+526, atmosferinde yalnızca ultraviyole ışığın ortaya çıkarabileceği karbon izleri gizliyor; bu da patlayıcı geçmişinin açık bir işareti.
Nadir Bir Kozmik Keşif
Uluslararası bir gökbilimciler grubu, nadir bir yıldız nesnesi tespit etti: Tek bir yıldızın yaşam döngüsünden oluşmak yerine, bir beyaz cücenin başka bir yıldızla birleşmesiyle oluşan ultra büyük bir beyaz cüce. NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun ultraviyole duyarlılığını kullanan ekip, bu sıra dışı durumu ortaya çıkardı ve bu tür birleşmeyle oluşan beyaz cücelerin, bilim insanlarının bir zamanlar düşündüğünden daha sık ortaya çıkabileceğine işaret etti.
Hubble programının baş araştırmacısı, Birleşik Krallık’taki Warwick Üniversitesi’nden Boris Gaensicke, “Bu, nesnelerin ilk bakışta bize göründüklerinden farklı olabileceğini gösteren bir keşif,” diye açıkladı. “Şimdiye kadar sıradan bir beyaz cüce gibi görünüyordu, ancak Hubble’ın morötesi görüşü, tahmin ettiğimizden çok farklı bir geçmişe sahip olduğunu ortaya koydu.”
NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nu kullanan gökbilimciler, yıldız birleşmesiyle oluşan nadir bir ultra-kütleli beyaz cüce buldular. Bu keşif, Hubble’ın hassas ultraviyole gözlemleri sayesinde mümkün oldu ve bu sıra dışı beyaz cücelerin bir zamanlar düşünülenden daha yaygın olabileceğini gösteriyor.
Yıldızların Yaşam Döngüsü
Beyaz cüce, yaklaşık Dünya büyüklüğünde, son derece yoğun bir yıldız kalıntısıdır ve çekirdek çökmesi sonucu oluşan süpernovalarda yaşamlarını sonlandıracak kadar büyük olmayan yıldızların son aşamasını işaret eder. Yaklaşık 5 milyar yıl içinde, Güneşimiz de bu yolu takip edecek ve bir beyaz cüceye dönüşecektir.
Bir beyaz cüce teorik olarak Güneş’in kütlesinin 1,4 katına kadar ulaşabilse de, çoğu daha az kütlelidir. Ultra-kütleli beyaz cüceler olarak bilinen daha ağır örnekler iki şekilde ortaya çıkabilir: tek bir büyük yıldızın evriminden veya bir beyaz cücenin yakın bir çift yıldız gibi başka bir yıldızla birleşmesinden.
Yıldız Çarpışmalarının İlk Ultraviyole Kanıtı
Nature Astronomy dergisinde yayınlanan bu yeni keşif, çarpışan yıldızlardan doğan bir beyaz cücenin ultraviyole spektrumuyla ilk kez tanımlandığını gösteriyor. Bu çalışmadan önce, görünür ışık spektrumlarındaki karbon çizgileri aracılığıyla altı beyaz cüce birleşme ürünü keşfedilmişti. Bu yedi tanesinin tamamı, 2019’da ESA’nın Gaia misyonuyla yapılan bir çalışmada kütlelerine ve yaşlarına göre beklenenden daha mavi oldukları tespit edilen daha büyük bir grubun parçasıydı ve birleşme kanıtları, oluşum tarihlerine dair yeni bilgiler sağlıyordu.
Gökbilimciler, WD 0525+526 adlı bir beyaz cüceyi incelemek için Hubble’ın Kozmik Kökenler Spektrografı’nı kullandılar. 128 ışık yılı uzaklıkta bulunan bu yıldız, Güneş’ten %20 daha büyük kütleye sahip. Görünür ışıkta, WD 0525+526’nın atmosferinin spektrumu tipik bir beyaz cüceninkine benziyordu. Ancak Hubble’ın morötesi spektrumu alışılmadık bir şeyi ortaya çıkardı: beyaz cücenin atmosferinde karbon varlığına dair kanıtlar.
Beyaz Cücelerde Karbon Neden Önemlidir?
Tek bir yıldızın evrimiyle oluşan beyaz cücelerin atmosferleri hidrojen ve helyumdan oluşur. Beyaz cücenin çekirdeği genellikle çoğunlukla karbon ve oksijen veya oksijen ve neondan oluşur, ancak kalın bir atmosfer genellikle bu elementlerin beyaz cücenin spektrumunda görünmesini engeller.
Karbon bir beyaz cücenin spektrumunda belirdiğinde, tipik tek yıldız senaryosundan daha şiddetli bir kökene işaret edebilir: iki beyaz cücenin veya bir beyaz cüce ile bir altdev yıldızın çarpışması. Böyle bir çarpışma, çarpışan yıldızların hidrojen ve helyum atmosferlerini yakıp yok edebilir ve birleşme kalıntısının etrafında, beyaz cücenin çekirdeğindeki karbonun yukarı doğru süzülerek tespit edilebileceği ince bir hidrojen ve helyum tabakası bırakabilir.
Sıcak Karbon Bulmacasını Çözmek
WD 0525+526, birleşen yıldızların ürünü olduğu bilinen küçük beyaz cüceler grubu içinde bile dikkat çekicidir. Yaklaşık 21.000 Kelvin (37.000 Fahrenheit derece) sıcaklığa ve 1,2 Güneş kütlesine sahip olan WD 0525+526, bu gruptaki diğer beyaz cücelerden daha sıcak ve daha kütlelidir.
WD 0525+526’nın aşırı sıcaklığı, ekip için bir gizem teşkil ediyordu. Daha önce keşfedilen altı birleşme ürünü gibi daha soğuk beyaz cüceler için, konveksiyon adı verilen bir süreç, karbonu ince hidrojen-helyum atmosferine karıştırabilir. Ancak WD 0525+526, konveksiyonun gerçekleşmesi için çok sıcaktır. Bunun yerine ekip, yarı-konveksiyon adı verilen daha incelikli bir sürecin, az miktarda karbonu WD 0525+526’nın atmosferine taşıdığını belirledi. WD 0525+526, birleşme sonucu oluştuğu bilinen beyaz cüceler arasında atmosferik karbon miktarı en az olanıdır; bu miktar, diğer birleşme kalıntılarından yaklaşık 100.000 kat daha azdır.
Neden Sadece Hubble Görebildi?
Yüksek sıcaklık ve düşük karbon bolluğu, bu beyaz cücenin birleşme sonucu oluştuğunun belirlenmesinin, Hubble’ın ultraviyole ışığa duyarlılığı olmadan imkansız olacağı anlamına geliyor. Karbon gibi helyumdan daha ağır elementlerin spektral çizgileri, daha sıcak beyaz cücelerde görünür dalga boylarında daha sönük hale gelir, ancak bu spektral sinyaller, Hubble’ın onları tespit etmek için benzersiz bir konumda olduğu ultraviyolede parlak kalır.
Warwick Üniversitesi’nden çalışma lideri Snehalata Sahu, “Hubble’ın Kozmik Kökenler Spektrografı, bu beyaz cücenin atmosferindeki karbonu tespit etmek için gereken üstün kaliteli ultraviyole spektroskopisini elde edebilen tek cihazdır,” dedi.
Daha Birçok Gizli Çarpışma Bekliyor
WD 0525+526’nın kökeni, gökbilimciler ultraviyole spektrumunu gördükten sonra ortaya çıktığı için, görünüşte “normal” görünen diğer beyaz cücelerin aslında kozmik çarpışmaların sonucu olması muhtemeldir; bu da ekibin gelecekte araştırmaktan heyecan duyduğu bir olasılıktır.
Warwick Üniversitesi’nden çalışma eş lideri Antoine Bedrad, “Benzer beyaz cüceler arasında karbon beyaz cücelerinin ne kadar yaygın olduğunu ve normal beyaz cüce ailesi arasında kaç tane yıldız birleşmesinin gizlendiğini inceleyerek bu konudaki araştırmamızı genişletmek istiyoruz,” dedi. “Bu, beyaz cüce ikilileri ve süpernova patlamalarına giden yollar hakkındaki anlayışımıza önemli bir katkı sağlayacaktır.”
Kaynak: https://scitechdaily.com
Hubble Nadir Yıldızlararası Ziyaretçiyi Yakaladı-3I/ATLAS’ı Bu Kadar Gizemli Kılan Nedir?