Ölü yıldızdan gelen enerji patlaması Dünya'yı sert vurdu

Bilim insanı, "Bu sonuç pulsarlarla ilgili önceki bilgilerimize meydan okuyor" diyor

Hızlı dönen nötron yıldızları olan Pulsarlar, dar ve uzun radyo dalgası ışınları yayar (NASA)
Hızlı dönen nötron yıldızları olan Pulsarlar, dar ve uzun radyo dalgası ışınları yayar (NASA)
TT

Ölü yıldızdan gelen enerji patlaması Dünya'yı sert vurdu

Hızlı dönen nötron yıldızları olan Pulsarlar, dar ve uzun radyo dalgası ışınları yayar (NASA)
Hızlı dönen nötron yıldızları olan Pulsarlar, dar ve uzun radyo dalgası ışınları yayar (NASA)

Dünya, ölü bir yıldızdan gelen ve bilim insanlarının açıklayamadığı derecede enerjik bir patlamayla vuruldu.

Pulsar diye bilinen ölü bir yıldızdan kaynaklanan gama ışını patlaması, türünün şimdiye kadar görülen en yüksek enerjili örneği. Bu, görünür ışığın enerjisinin yaklaşık 10 trilyon katına, yani 20 tera-elektronvolta eşdeğer.

Bilim insanları ne tür bir senaryonun bir pulsarın bu kadar yoğun enerji yaymasına yol açabileceğini tam olarak açıklayamıyor ve buluşun arkasındaki araştırmacılar bunun "söz konusu doğal hızlandırıcıların nasıl çalıştığının yeniden düşünülmesini gerektirdiğini" söylüyor.

Bilim insanları pulsarların nasıl oluştuğunu daha iyi anlayabilme amacıyla onlardan gelen daha güçlü enerji patlamaları bulabileceklerini umuyor.

Pulsarlar, bir yıldız öldüğünde, süpernovaya dönüşerek patlayıp arkasında küçük, ölü bir yıldız bıraktığında oluşuyor. Bu kozmik nesneler, sadece 20 kilometre çapında. Ayrıca güçlü bir manyetik alanla son derece hızlı dönüyor.

Namibya'daki Yüksek Enerji Stereoskopik Sistemi gözlemevinde patlamayı tespit eden bilim insanı Emma de Oña Wilhelmi, "Bu ölü yıldızlar neredeyse tamamen nötronlardan oluşuyor ve inanılmaz derecede yoğunlar: Bir çay kaşığı malzemenin kütlesi 5 milyar tondan fazla, yani Büyük Gize Piramidi'nin kütlesinin yaklaşık 900 katı" dedi.

Pulsarlar dönerken, elektromanyetik radyasyon ışınlarını kozmik bir deniz feneri gibi dışarı fırlatıyor. Bu da örneğin Dünya gibi bir noktada duran kişinin, radyasyon atımlarının dönerek geçerken düzenli bir ritimle yanıp söndüğünü göreceği anlamına geliyor.

Radyasyonun, yıldızı çevreleyen ve onunla birlikte dönen plazma ve elektromanyetik alanlardan oluşan pulsarın manyetosferi tarafından üretilen ve dışarı atılan hızlı elektronların bir sonucu olduğu düşünülüyor. Bilim insanları elektromanyetik spektrumdaki farklı enerji bantlarını bulmak için radyasyonu araştırabilir. Bu da onu anlamalarını sağlayabilir.

Bilim insanları daha önce yeni çalışmada incelenen Vela pulsarıyla bunu yapmıştı. Sonuçta radyo bandında şimdiye kadar görülen en parlak kaynak olduğunu bulmuşlardı. Pulsarın aynı zamanda giga-elektronvoltlardaki en parlak kalıcı kaynak olduğu da tespit edilmişti. Ancak yeni araştırma, radyasyonun daha da yüksek enerji bileşenlerine sahip bir kısmı olduğunu ortaya çıkardı.

Güney Afrika'daki North-West Üniversitesi'nden ortak yazar Christo Venter, "Bu, söz konusu nesnede daha önce tespit edilen tüm radyasyondan yaklaşık 200 kat daha enerjik" dedi. Bilim insanları bunun nasıl olabileceğini tam anlamıyla bilmiyor.

Araştırmayı yöneten Fransa'daki Astropartikül ve Kozmoloji (APC) laboratuvarından Arache Djannati-Atai, "Bu sonuç pulsarlarla ilgili önceki bilgilerimize meydan okuyor ve bu doğal hızlandırıcıların nasıl çalıştığının yeniden düşünülmesini gerektiriyor" diyor.

Parçacıkların manyetosferin içinde veya biraz dışında manyetik alan çizgileri boyunca hızlandırıldığını öngören geleneksel şema, gözlemlerimizi yeterince açıklayamıyor. Belki de parçacıkların, ışık silindirinin ötesinde manyetik yeniden bağlanma adı verilen süreç yoluyla hızlanmasına tanık oluyoruz ve bu da bir şekilde dönme düzenini koruyor? Ancak bu senaryo bile böylesine aşırı radyasyonun nasıl üretildiğini açıklamakta zorluklarla karşılaşıyor.

Bulguları açıklayan "Vela Pulsarından 20 Teraelektronvolt'a Ulaşan Bir Radyasyon Bileşeninin Keşfi" başlıklı makale 6 Ekim'de bilimsel dergi Nature Astronomy'de yayımlandı.

Independent Türkçe



Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
TT

Betelgeuse'in uzun "kalp atışlarının" gizemi çözülüyor mu?

Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)
Betelgeuse, süpernova patlaması yaşadığında muhtemelen gündüz vakti bile görülebilecek ancak bunun binlerce yıl daha yaşanması beklenmiyor (ALMA/ESO)

Bilim insanları, gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri olan Betelgeuse'in yalnız olmayabileceğini öne sürdü. 

Orion Takımyıldızı'nda Dünya'dan 427 ışık yılı uzaktaki Betelgeuse, yeryüzüne en yakın kırmızı üstdev. 

Evrendeki en büyük hacme sahip bu yıldızların kütlesi, boyutuna oranla daha az oluyor. Betelgeuse de Güneş'in 700 katı büyüklüğe ve 15 katı kütleye sahip.

Dünya'dan görülebilen en parlak yıldızlar arasındaki Betelgeuse, gökbilimciler tarafından da epey detaylı bir şekilde inceleniyor. Ancak yeni bir araştırmaya göre çok önemli bir şey gözden kaçmış olabilir. 

Betelgeuse gibi yıldızlar, belirli periyotlar halinde şişip iniyor. Yıldızın çekirdeğindeki gazın ısınıp yüzeye çıkması ve ardından soğuyarak geri inmesi sonucu bu döngü yaşanıyor. 

Yapılan gözlemlerde Betelgeuse'in bu türden 400 günlük döngülere girdiği ve bu nedenle parlaklığının artıp azaldığı kaydediliyor. 

Ancak gökbilimciler Betelgeuse'in 2 bin 170 gün süren daha yavaş bir döngüde de parlaklığının artıp azaldığını gözlemliyor. 

Bilim insanları, uzun ikincil periyot (long secondary period / LSP) dedikleri bu ikinci döngünün sebebini saptayamıyor. 

Henüz hakem denetiminden geçmeyen ve ön baskı sunucusu arXiv'de yayımlanan araştırmaya göre, Güneş'in yaklaşık 1,7 katı kütleye sahip bir yıldız bu uzun periyoda yol açıyor olabilir. 

2019 sonu ila 2020 başında Betelgeuse'in parlaklığında ciddi bir düşüş yaşanmıştı. Bu olayı yıldızın ömrünün sonuna geldiği ve süpernova patlaması geçireceği şeklinde yorumlayanlar olmuştu. 

Fakat daha sonra araştırmacılar, çok yüksek ihtimalle Dünya'yla Betelgeuse arasına büyük bir toz bulutu girmesinin parlaklıktaki muazzam düşüşe yol açtığı sonucuna varmıştı.

Yeni çalışmayı yürüten ekip LSP'yi açıklayabilecek farklı senaryolar üzerinden çeşitli hesaplamalar yaptı. 

Hesaplamalar, başka bir yıldızın Betelgeuse'i çevreleyen toz bulutunun içinden geçmesinin 2 bin 170 günlük döngüyü açıklayabileceğine işaret ediyor.

Ekip, yoldaş yıldızın bu döngü içinde toz bulutunu kısa süreliğine dağıtarak Betelgeuse'in parlaklığını artırdığını öne sürüyor. 

Betelgeuse'in bir yoldaşı olabileceği ihtimali daha önce de ortaya atılmıştı. Ancak yeni araştırmayı yürüten ekip 2020'deki parlaklık düşüşünden sonraki gözlemlerin bu teoriyi güçlendirdiğini savunuyor. 

Bilim insanları ayrıca yıldızın çok uzun bir süre boyunca daha süpernova patlaması geçirmeyeceğini düşünüyor.

Araştırmacılar yoldaş yıldızın Güneş'in 1,7 katı kütleye sahip olduğunu tahmin ediyor ancak bir nötron yıldızı da olabilir. 

Bazı yıldızların süpernova patlamasından sonra kendi içine çökmesiyle oluşan nötron yıldızları çok daha yoğun oluyor. 

Yeni çalışmada öne sürülen teori Betelgeuse'le ilgili önemli bir soru işaretini giderme potansiyeli taşısa da doğrulanması için gözlem verilerine ihtiyaç var. 

Independent Türkçe, Live Science, EarthSky, Evrim Ağacı, arXiv