Astronomlardan oluşan bir ekip, astronomi tarihindeki en yüksek çözünürlüklü gözlemlerinden birini, 6500 ışıkyılı uzaklıkta bir yıldızın etrafında, birbirinden 20 km kadar ayrık olan iki yoğun radyasyon bölgesini gözlemleyerek gerçekleştirdi.
Bu gözlem, Dünya üzerinde bir teleskop kullanarak Plüto’nun yüzeyinde bulunan bir pireyi görmek ile eşdeğerdir.
Bu sıradışı gözlem, birbirleri etrafında dolanan bir çift yıldızın nadir geometrileri ve karakteristikleri sayesinde yapılabildi. Bu yıldızlardan soğuk ve en hafif olanı kahverengi cüce olarak adlandırılır ve kuyrukluyıldız benzeri gaz bir kuyruğa sahip olurlar. Sistemdeki diğer yıldız ise pulsar adı verilen egzotik ve hızlı dönen bir nötron yıldızıdır.
24 Mayıs’ta yayımlanan ve gözlemin nasıl yapıldığını anlatan çalışmanın başyazarı Robert Main; “Pulsarın önünde bulunan gaz, büyüteç görevi görüyor. Böylece, bu doğal bir şekilde kendi kendine oluşan mercek ile doğrudan pulsara doğru bakarak birbirincen ayrı olan bu iki bölgeyi gözlemleme imkânı buluyoruz” dedi.
Toronto Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Bölümü’nde doktora öğrencisi olan Main, bu çalışma için Perimeter Enstitüsü, Kanada Teorik Fizik enstitüsü ve Toronto Üniversitesi’ne bağlı olan Dunlap Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’ndeki çalışma arkadaşları ile bu projeyi yürütmekte.
Pulsar, etrafında saniyede 600 defa dönen bir nötron yıldızıdır. Pulsar dönerken, yüzeyindeki iki sıcak noktasından radyasyon ışınları yayar. Yoğun bölgelerde gözlemlenen radyasyon ışınlar ile ilişkilidir.
Kahverengi cüce yıldızlar, Güneş’in üçte biri kadardır. Sistemdeki kahverengi cüce, pulsardan yaklaşık iki milyon kilometre uzakta -yani Dünya ile ay arasındaki mesafenin beş katı- ve pulsarın etrafındaki yörüngesini yaklaşık olarak dokuz saatte tamamlamakta. Eşlikçi cüce yıldız, pulsara tıpkı Ay ve Dünya ikilisinde olduğu gibi kütleçekimsel olarak kitlenmiş durumda.
Kahverengi cüce yıldız pulsara çok yakın olduğu için, bu küçük eşlikçiden gelen güçlü radyasyon sistemde bir patlamaya neden olacaktır. Pulsardan gelen yoğun radyasyon nispeten soğuk olan kahverengi cücenin bir yüzünü, küçük arkadaşından gelen güçlü radyasyonla patlar. Pulsarın yoğun radyasyonu, nispeten serin cüce yıldızın bir yüzünü 6000°C’ye, yani Güneş’in sahip olduğu sıcaklığa kadar ısıtacaktır.
Pulsardan gelen patlama, eşlikçisinin ölümüne neden olabilir. Bu tür ikili sistemlerdeki pulsarlara “kara dul” pulsar denir. Bir kara dul örümceğinin tıpkı eşini yediği gibi, pulsar da eşlikçisi olan cüce yıldızdan yavaş yavaş madde “aşırarak” zaman içerisinde yok olmasına neden olur.
İnanılmaz derecede yüksek bir çözünürlüğe sahip olmalarının yanında, elde edilen sonuç hâlâ gizemli bir olgu olan Hızlı Radyo Patlamaları’nın(FRB) doğasına dair bir ipucu elde etmemizi sağlayabilir.
Main, “FRB’lerin gözlemlenen özelliklerinin büyük bir çoğunluğu, plazma lensleriyle güçlendirildikleri takdirde açıklanabilir. Çalışmamızda tespit ettiğimiz güçlendirilmiş atımların özellikleri, tekrarlayan FRB’den gelen patlamalara belirgin bir benzerlik göstermektedir. Bu durum da, tekrarlayan FRB’nin, ev sahibi galakside plazma tarafından lenslenebildiğini düşündürmektedir” dedi.
Keşfedilen pulsar PSR B1957+20 olarak adlandırıldı. Main’in çalışmasındaki yardımcı yazarlarından biri olan Toronto Üniversitesi’nden Prof. Marten van Kerkwijk liderliğinde yürütülen bir önceki çalışma, büyük bir olasılıkla bilinen en büyük pulsarlardan biri olduğunu ve maddenin kütlesinin nasıl davrandığını anlayabilmek için kütlesinin doğru bir şekilde ölçülmesi gerektiğini ileri sürüyor. Sonrasında yapılacak çalışma, kütlenin kesin olarak ölçülebilmesi ile birlikte, maddenin bilinen en yüksek yoğunluk ve eşdeğerlikte, bir nötron yıldızının bir kara deliğin içine çökmeden önce ne kadar kütleli olabileceğini anlamamıza yardımcı olacak.
Main ve arkadaşları, Eylül 2017’de Maria Kasırgası tarafından tahrip edilmeden önce Arecibo Gözlemevi’nin radyo teleskoplarından aldıkları veriyi kullandılar. Main’in çalışma arkadaşları ise, ellerindeki çalışmayı daha sağlam bir hale getirmek için teleskobu kullanarak PSR B1957+20’ın takip gözlemlerini yapacaklar.
