Görsel açıklaması: Merkezdeki mavi-beyaz nokta Whipple Gözlemevi’nden 1,2 metrelik teleskopla Fred Lawrance tarafından görüntülenmiş 2012cg süpernovasıdır. 50 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan süpernova o kadar uzaktaki, Başak takımyıldızında bulunan ancak kenarından görebildiğimiz NGC 4424 galaksisi burada sadece genişlemiş mor bir leke gibi görünüyor. @ Peter Challis, Harvard-Smithsonian CfA.
Harvard’dan Robert Kirshner ve Peter Challis’in de içinde bulunduğu bir grup astronom, patlayan bir yıldızın yoldaşından (eşlikçisinden) bir ışık parlaması saptadılar. İlk kez astronomlar bir yıldızın patlamasının yoldaşının üzerindeki etkisine şahit oldu. Bu da, çift yıldız sistemlerinin tip Ia süpernovalara yol açtığını doğrulayan en iyi kanıt gibi görünüyor.
Bu çalışma, bazı beyaz cücelerin şiddetli ölümleri için gereken koşulları açığa çıkardı ve evrenin genişlemesinin tarihini izlememiz için bu olayı nasıl kullanmamız gerektiğini daha iyi bir şekilde anlamamızı sağladı. Bu tarz yıldız patlamaları karanlık enerjinin keşfi ve evrenin ivmelenerek genişlemesi gibi bilimin günümüzdeki büyük problemlerinden birini anlamamızı sağlıyor. Tip Ia süpernovaların nasıl oluştuğu uzun zaman boyunca astronomlar arasında tartışma konusu olmuştur.
Çalışmanın başyazarı Austin Texas Üniversitesi’den (UT Austin) Howie Marion, “Biz, tip Ia süpernovaların bir bileşene sahip olan patlayan bir beyaz cüceden geldiğini düşünüyoruz. Teori, 50 yıl öncesine veya daha gerisine dayanmakta. Ama bugüne kadar yoldaş yıldız için hiçbir somut kanıt bulunmamaktaydı” açıklamasını yapıyor.
Astronomlar bu konuda birçok fikirle mücadele ettiler ve yoldaş yıldızın normal bir yıldız mı, yoksa başka bir beyaz cüce mi olduğunu tartıştılar. Takım üyesi ve astronomi profesörü olan J. Craig Wheeler, “Bu çalışma ilk kez normal bir Tip Ia’nın yoldaşı ile ilişkilendirilmesi oldu. Bu gerçekten önemli bir şey” diye belirtiyor.
Tip Ia süpernova için çift yıldız ata teorisi, beyaz cüce adı verilen yanmış yıldızla başlar. Kütle, patlamasını tetiklemek için beyaz cüceye eklenmelidir. Beyaz cüce bu kütleyi yoldaş yıldızdan çeker. Kütle akışı beyaz cüce yeteri kadar sıcak ve yoğun bir hale ulaştığında, içinde karbon ve oksijeni ateşler; sonuç olarak başlayan termonükleer reaksiyon ile beyaz cüce tip Ia süpernova olarak patlar.
Uzun zamandır yoldaşın genişlemiş, yaşlı bir kırmızı dev olduğu ve maddesini beyaz cüceye doğru kaybettiği teorisi hâkimdi. Ancak, son gözlemler bu teoriye fiilen çizgi çekmiş oldu. Gözlemde hiç kırmızı dev bir yıldız görülmedi. Yeni çalışma, yıldız merkezde hâlâ hidrojen yakarken kütlesini koruduğuna ve yoldaş yıldızın hâlâ hayatının ilk aşamasında olduğuna dair kanıtlar sunmaktadır.
Takım üyesi olan Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Robert P. Kirshner’e göre, “Eğer bir beyaz cüce normal bir yıldızın yanında patlarsa, patlamanın yoldaşı ısıtmasından kaynaklanan anlık bir mavi ışık parlaması görmeniz gerekir. Teorisyenlerin önceden öngördüğü ve bizim gözlediğimiz şey de tam olarak bu!” diye belirtiyor. “Süpernova 2012cg tüten, esasen parlayan bir tabanca gibi. Bazı tip Ia süpernovalar yoldaşı ile do-si-do dansı yapan beyaz cücelerden oluşuyor” diye ekliyor.
50 milyon ışık yılı uzaklıktaki Başak takımyıldızında yer alan süpernova 2012cg, 17 Mayıs 2012’de Lick Gözlemevi Süpernova Araştırması tarafından keşfedildi. Keşfin ertesi gününde Marion’un ekibi Harvard Smithsonian Astrofizik Merkezi’nin teleskopları ile çalışmaya başladılar. Marion, “Gözlemleri erkenden yapmak önemli. Çünkü beyaz cücenin yoldaş ile etkileşimi patlamadan hemen sonra meydana geliyor” diye belirtiyor.
Ekip, süpernovanın parlaklık değişimini birkaç hafta boyunca, içlerinde Fred Lawrance Whipple Gözlemevi’nde bulunan 1,2m’lik teleskop ve teleskoba ait KeplerCam enstrümanı, Swift Gama Işın Teleskopu, McDonald Gözlemevi’nden Hobby-Eberly Teleskopu ve başka bir düzine teleskopu daha kullanarak gözlemeye devam ettiler.
Wheeler, “Bu dünya çapında bir girişim” diye belirtiyor. Takım üyelerinin büyük bir çoğunluğu ABD enstitülerinden, ancak Şili, Macaristan, Danimarka ve Japonya’daki enstitülerden biliminsanları da takımın içerisinde yer alıyorlar.
Takımın bulduğu kanıt, süpernovadan gelen ışığın karakteristiğinin çift bileşenden kaynaklandığını işaret ediyor. Özellikle, patlamadan gelen ışıkta mavi ışığın baskın olduğuna dair kanıt. UC Berkeley’den astronom Don Kasen tarafından oluşturulan ve geniş ölçüde kabul edilen modellere uyan bu baskınlık, astronomlara göre, ancak bir çift yıldız sisteminde bulunan bir yıldız patladığı zaman görülebilir.
Wheeler, “Süpernova yoldaş yıldızın yanında patlar ve patlama yoldaş yıldızı etkiler. Yandaki yoldaş yıldız bunun sonucunda sıcak ve parlak bir hale gelir. Bu baskın mavi ışık, yoldaş yıldızın ısınan tarafından gelmektedir” şeklinde açıklıyor.
Takım üyesi ve UT Austin’de doktora sonrası araştırmacı olan Jeffrey Silverman, bunun veriyle tutarlı bir yorum olduğunu söylüyor. Bir çift yıldız sistemin teleskop ile çekilmiş fotoğrafı sonucunda elde edilen boyutun kesin bir kanıt olmadığını vurguluyor.
Marion, “Sadece başka birkaç tip Ia süpernova, bu süpernova gibi erkenden gözlenebildi; ama bunlarda mavi ışık baskınlığı görülmedi. Bundan dolayı daha fazla örneğe ihtiyacımız var” diye belirtiyor.
Wheeler, “Bu şekilde yüzlerce olayı incelemeye ihtiyacımız var. Böylece istatistiklerin ne olduğunu bilmemiz mümkün olacak” diyor.
Çeviren: Ece Gülfem Dağdeviren
Erciyes Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Yüksek Lisans
Kaynak: http://astronomynow.com/2016/03/23/first-discovery-of-a-binary-companion-for-a-type-ia-supernova/
