Astronomlar, patlamadan doğrudan kara deliğe dönüşen dev bir yıldız keşfetmiş gibi görünüyor.
Yıldızlar, füzyonun dışa doğru uyguladığı kuvvet ile kendi yerçekimlerinin içe doğru çekişi arasında bir denge kurar. Dev bir yıldız son evrim aşamalarına girdiğinde hidrojenini tüketmeye başlar ve füzyon gücü zayıflar.
Bu durumda, füzyondan gelen dışa doğru kuvvet, yıldızın güçlü yerçekimini dengeleyemez ve yıldız çöker. Bu, süpernova patlamasına yol açar ve yıldızı yok eder, geriye bir kara delik ya da nötron yıldızı bırakır.
Ancak bazen bu yıldızlar patlama yapmaz, doğrudan kara deliğe dönüşür.
Süpernovaları düşündüğümüz kadar iyi anlayamamışız
Yeni bir araştırma, Andromeda Galaksisi'ndeki (M31) hidrojen tükenmiş bir süperdev yıldızının neden süpernova patlaması yapmadığını ortaya koyuyor.
Araştırmanın başlığı "M31’de Kara Delik Doğumunu İşaret Eden Dev Bir Yıldızın Kayboluşu" ve başyazar, MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmalar yapan Kishalay De.
Bu tür süpernovalar, çekirdek çöküşü süpernovaları olarak bilinir ve Tip II süpernova olarak da adlandırılır. Göreceli olarak nadirdirler; her yüz yılda bir kez, Samanyolu’nda meydana gelir.
Bilim insanları, süpernovaları, ağır elementlerin oluşumunda önemli rollerinden ve patlamaların yıldız oluşumunu tetiklemesinden dolayı araştırırlar. Ayrıca, kozmik ışınlar da üretirler ve bunlar Dünya’ya ulaşabilir.
Bu yeni araştırma, süpernovaları düşündüğümüz kadar iyi anlamadığımızı gösteriyor. Söz konusu yıldız, M31-2014-DS1 olarak adlandırılmıştır. Astronomlar, 2014'te orta kızılötesi (MIR) ışıkta parlaklığının arttığını fark ettiler. Bin gün boyunca sabit kalan parlaklığından sonra, 2016 ile 2019 yılları arasında büyük bir solma yaşandı.
Araştırmacılar, yıldızın başlangıçta yaklaşık 20 güneş kütlesine sahip olduğunu ve nükleer yakıtının son aşamasına geldiğinde yaklaşık 6,7 güneş kütlesine düştüğünü söylüyorlar.
Araştırmacıların gözlemleri, yıldızın, süpernova patlamasına benzer şekilde yeni atılmış bir toz kabuğuyla çevrelendiğini, ancak optik bir patlamaya dair hiçbir kanıt olmadığını ortaya koyuyor.
"M31-2014-DS1'in dramatik ve uzun süreli solması, büyük ve evrimleşmiş yıldızların değişkenliğinde olağandışı bir durumdur. M31-2014-DS1'in parlaklık düşüşü, nükleer yakıtın sona erdiğini ve bunun ardından maddelerin içine çökmeyi engelleyemeyen bir şok dalgası yaşandığını işaret eder" diye yazıyor yazarlar.
Bir süpernova patlaması o kadar güçlüdür ki, çöken maddeleri tamamen alt eder.
Gözlemciler durumu, "Bu kadar yakın mesafede parlak bir patlama gözlemlenmediği için, M31-2014-DS1 gözlemleri, başarısız bir süpernova olduğunu ve yıldız çekirdeğinin çökmesine yol açtığını gösteriyor," diye açıklıyorlar.
Sanatçının Tip II süpernova patlaması tasviri. Bu süpernovalar, büyük bir yıldızın ömrünün sonuna yaklaştığında patlar ve geride bir kara delik veya bir nötron yıldızı bırakır. Ancak bazen, süpernova patlamaz ve doğrudan bir kara deliğe çöker. (ESO)
Süpernova olarak patlamadan kara deliğe dönüşmesinin sebebi ne?
Bir yıldızın, patlamak için gereken kütlesi olsa da, süpernova olarak patlamadan doğrudan kara deliğe dönüşmesi neye bağlı olabilir?
Süpernovalar karmaşık olaylardır. Çöken bir çekirdekteki yoğunluk o kadar yüksektir ki, elektronlar protonlarla birleşir ve nötronlar ile nötrinolar oluşur. Bu sürece nötronlaşma denir ve yıldızın kütlesinin %10’unu taşıyan güçlü bir nötrino patlamasına yol açar. Bu patlama nötrino şoku olarak adlandırılır.
Nötrinolar, elektriksel olarak nötrdür ve nadiren maddeyle etkileşirler. Her saniye, Güneş'ten 400 milyar nötrino Dünya'dan geçer.
Ancak yoğun bir yıldız çekirdeğinde, nötrino yoğunluğu o kadar yüksektir ki, bunlar çevredeki materyale enerji aktarırlar. Bu, materyali ısıtarak şok dalgası yaratır.
Nötrino şoku her zaman duraklar, ancak bazen yeniden canlanır. Canlandığında, patlamayı tetikler ve süpernovanın dış katmanlarını dışarı atar. Yeniden canlanmazsa, şok dalgası başarısız olur ve yıldız çöker, kara delik oluşturur. M31-2014-DS1’de, nötrino şoku yeniden canlanmadı. Araştırmacılar, yıldızın attığı materyalin miktarını belirlediler ve bu miktar, bir süpernovanın atacağı materyalin çok altındaydı.
Bu görüntü, nötrino şok dalgasının nasıl duraksayarak süpernova patlaması olmadan kara deliğe yol açabileceğini göstermektedir. A, nötrinoların yayıldığını temsil eden mavi çizgiler ve şok dalgasının dışarı doğru yayıldığını temsil eden kırmızı daire ile ilk şok dalgasını göstermektedir. B, nötrino şokunun durakladığını, beyaz okların içeri düşen maddeyi temsil ettiğini göstermektedir. Dış katmanlar içe doğru düşer ve nötrino ısınması şoku yeniden canlandırmak için yeterince güçlü değildir. C, başarısız şokun noktalı kırmızı çizgi olarak dağıldığını ve daha güçlü beyaz okların çöküşün hızlandığını temsil ettiğini göstermektedir. Dış katmanlar hızla içeri doğru düşüyor ve çekirdek daha kompakt hale geliyor. D, kara deliğin oluşumunu, mavi dairenin olay ufkunu ve kalan malzemenin bir yığılma diski oluşturduğunu göstermektedir. ( Universe Today )
6,5 güneş kütlesinde bir kara delik oluşturulmuş
Gözlemciler, "Bu kısıtlamalar, yıldızın çoğu materyalinin (yaklaşık 5 güneş kütlesi) çekirdeğe çökerek, nötron yıldızının maksimum kütlesini aşarak kara delik oluşturduğunu gösteriyor," diye sonuç çıkarıyorlar.
Yıldızın kütlesinin yaklaşık %98’i çökmüş ve yaklaşık 6,5 güneş kütlesinde bir kara delik oluşturulmuş.
Bu makale orijinal olarak Universe Today tarafından yayınlanmıştır . Orijinal makaleyi okuyun .
