Vampir Yıldız Sistemi

NASA’nın Kepler Uzay Teleskobu ötegezegen (Güneşimiz dışındaki yıldızların gezegenlerini) tespit etme misyonu için tasarlanmıştır. Neyse ki, aynı tasarım ​​diğer astronomik geçişleri –zaman içinde aydınlanan veya kararan nesneler– tespit etmek için de idealdir.

Kepler arşiv verilerinin yeniden taranması, daha önce bilinmeyen bir cüce novadan¹ alışılmadık bir süper patlamanın varlığını ortaya çıkarıyor. Sistem yavaş yavaş kaybolmadan önce bir günden az bir süre içinde 1.600 kat birden parlıyor. Söz konusu yıldız sistemi, bir beyaz cüce² ve onun onda biri kadar olan arkadaşı kahverengi cüce³ bir yıldızdan oluşmuştur.

Sistemdeki kahverengi cüce, beyaz cüce yıldızın sadece 400.000 km mesafedeki -dünya ay uzaklığı mesafesi– yörüngesinde her 83 dakikada bir tur atar. Beyaz cücenin güçlü yerçekimi, kahverengi cüceden malzeme çekerek, özünü bir vampir gibi emer. Bu malzeme, beyaz cücenin etrafında spiral bir disk oluşturur. (Toplanma diski olarak bilinir.)

Bu sistem bir süper patlamaya maruz kaldığında ötegezegen avındaki Kepler’in doğru yöne bakması ve 1.000 kattan fazla aydınlanmayı çekmesi aslında şanstı. Kepler bu olaya şahit olabilen tek araçtı çünkü sistem o zaman Dünya’nın bakış açısından Güneş’e çok yakındı. Kepler’in her 30 dakikada bir veri alan hızlı gözlem ritmi, patlamanın her ayrıntısını yakalamasını sağladı.

Keşif

Etkinlik, Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü (STScI), Ryan Ridden-Harper, Baltimore, Maryland ve Avustralya Ulusal Üniversitesi, Canberra, Avustralya tarafından yönetilen bir ekip tarafından belirlenene kadar Kepler’in arşivinde gizli kaldı.

“Bir anlamda, bu sistemi yanlışlıkla keşfettik. Özellikle süper bir patlama aramadık. Herhangi bir gezegen geçişi arıyorduk,” diyor Ridden-Harper.

Parlaklıkta yavaş bir artış ve ardından hızlı bir yoğunlaşma oluyor. Ani parlaklık teorilerle tahmin edilirken, yavaş başlangıcın nedeni hâlâ bir sır olarak kalmaktadır. Standart toplanma diski fiziği teorileri, diğer iki cüce nova süper patlamasında gözlemlenen bu olguyu öngörmez.

“Bu cüce nova sistemleri onlarca yıldır inceleniyor, bu yüzden yeni bir şey tespit etmek oldukça zor,” diyor Ridden-Harper. “Yeni oluşan yıldızlardan süper kütleli kara deliklere kadar her yerde toplanma diskleri görüyoruz, bu yüzden onları anlamak önemlidir.”

Teori

Teoriler, birleşme diski bir devrilme noktasına ulaştığında bir süper-patlamanın tetiklendiğini göstermektedir. Malzeme biriktikçe, dış kenar yörüngesindeki kahverengi cüce ile yerçekimi rezonansı yaşayana kadar büyür.

Bu, termal dengesizliği tetikleyerek diskin aşırı ısınmasına neden olabilir. Gerçekten de gözlemler, diskin sıcaklığının normal durumda 2,700 – 5,300°C arasında, patlama anında sıcaklığın 9,700 – 11,700°C’ye yükseldiğini göstermektedir.

Bu tür cüce nova sistemleri nispeten nadirdir ve sadece yaklaşık 100’ü bilinmektedir. Patlamalar yıllar veya on yıllar arasında olabildiği için böyle bir olayı yakalamak zordur.

STScI’nin ortak yazarı Armin Rest, “Bu nesnenin tespiti Kepler verilerinde gizlenen daha nadir olayları tespit etme umutlarını doğuruyor” diyor.

Ekip, Kepler verilerinin yanı sıra başka bir dış gezegen avcısı olan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)’ten gelen verileri, araştırmaya devam etmeyi planlıyor.

Indiana Notre Dame Üniversitesinden Peter Garnavich, “Bu dinamik yıldız sistemlerinin Kepler/K2 ve şimdi TESS’in sürekli gözlemleri, patlamanın en erken saatlerini incelememize izin veriyor, yer tabanlı gözlemevlerinden bu tür gözlemlere ulaşmak neredeyse imkansız” diyor açıklamalarında.
 

İlhan Vardar

 

Açıklamalar:

1. Cüce Nova: Cüce novalar veya U Geminorum yıldızları, birbirini etkileyen çift yıldız sistemleridir. Bunlar ani ve şiddetli değişen yıldızların önemli bir alt grubunu temsil eder. Bu sistemler bir beyaz cüce ve yoldaş yıldız olarak bir kırmızı anakol yıldızını içerir. (İ.V.) ⇡⇡⇡

2. Beyaz Cüce: Beyaz Cüceler, Güneş benzeri bir yıldızın yaşamının son evresindeki soğuk yıldızlar olarak tanımlanır. Nükleer yakıtını tükettikten sonra Güneş benzeri yıldız genişlemeye başlar ve kırmızı dev olur. Kırmızı dev aşamasında çok genişleyen yıldız, içe doğru çökmeye başlar. Yıldızın çekirdeğinin etrafında bulunan helyumun daha çok sıkışmasına ve belli bir aşamadan sonra da patlamasına yol açar ve dış katmanlarını uzaya püskürtür. Geriye kalan çekirdek beyaz cücedir. (Güneşimiz de yaşamının sonunda kırmızı dev haline gelerek iç gezegenler olan Merkür, Venüs, Dünya ve Marsı içine alacak kadar genişleyerek Kırmızı dev haline gelecektir. Ve ardından da beyaz cüce bir çekirdek bırakarak ömrünü tamamlayacaktır.) Beyaz cüceler güneş kütlesinin %60’ı ihtiva etmesine karşılık hacmen dünya büyüklüğündedirler. (İ.V.) ⇡⇡⇡

3. Kahverengi Cüce Kahverengi cüceler, ilk kez 1995 yılında keşfedilen, ne yıldız ne de gezegen kategorisine konabilen ve başarısız yıldızlar olarak da adlandırılan, kütlesi Jüpiter’in 10 ila 80 katı olan gök cisimleridir. Kahverengi cüceler, yeterli kütle toplayamadıkları için merkezlerinde hidrojen atomunu helyum atomuna dönüştürecek nükleer füzyonu gerçekleştiremez ve gerçek bir yıldıza dönüşemezler. Ancak kütlesi Jüpiter’inkinin 13 katından büyük olan kahverengi cüceler döteryum (çekirdeğinde bir nötron olan hidrojen atomu) füzyonunu, kütlesi Jüpiter’inkinin 65 katından büyük olan kahverengi cücelerse lityum füzyonunu gerçekleştirebilir ve bu bakımdan gezegenlerden ayrılırlar. Bu güne kadar keşfedilen kahverengi cücelerin hemen hemen hepsi ikili yıldız sistemleridir. Ve evrendeki yıldızlar kadar kahverengi cüce olduğu tahmin ediliyor. (İ.V.) ⇡⇡⇡
 

Kaynak:

Nasa Hubble Site Bülten 2020-07
https://hubblesite.org