Süpernovadan gelen patlama enkazı kabuğu birkaç on yıl içinde genişledikçe, daha az yoğun hale gelir ve sonunda içeriden gelen radyo dalgalarının kaçabileceği kadar ince hale gelir. Bu, VLA Gökyüzü Araştırması tarafından yapılan gözlemlerin, hızla dönen nötron yıldızının güçlü manyetik alanı çevredeki uzayı tarayarak yüklü parçacıkları hızlandırırken oluşan parlak radyo emisyonunu tespit etmesine izin verdi. Bu fenomene pulsar rüzgar nebulası denir. Kredi bilgileri: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF
VLA Gökyüzü Araştırması’ndan (VLASS) elde edilen verileri analiz eden gökbilimciler, bilinen en genç nötron yıldızlarından birini keşfettiler – bir süpernova olarak patlayan devasa bir yıldızın süper yoğun kalıntısı. Ulusal Bilim Vakfı’nın Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisinden (VLA) alınan görüntüler, dönme tarafından desteklenen parlak radyo emisyonunun olduğunu gösteriyor. pulsar‘in manyetik alanı, süpernova patlamasından kaynaklanan yoğun bir enkaz kabuğunun arkasından henüz yeni ortaya çıktı.
VT 1137-0337 olarak adlandırılan nesne, Dünya’dan 395 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir cüce galakside bulunuyor. İlk olarak Ocak 2018’de yapılan bir VLASS görüntüsünde ortaya çıktı. 1998’de VLA’nın İLK Anketi tarafından yapılan aynı bölgenin görüntüsünde görünmedi. Daha sonraki VLASS gözlemlerinde 2018, 2019, 2020 ve 2022’de görünmeye devam etti. .
Sol Üst: Güneşimizden çok daha büyük olan dev bir mavi yıldız, merkezindeki nükleer füzyon yoluyla tüm hidrojenini, helyumunu ve demire kadar daha ağır elementlerini tüketmiştir. Artık merkezinde küçük bir demir çekirdeğe (kırmızı nokta) sahiptir. Füzyonun daha önceki aşamalarından farklı olarak, demir atomlarının füzyonu, enerjiyi serbest bırakmak yerine emer. Yıldızı kendi ağırlığına karşı tutan füzyonla salınan enerji artık yok ve yıldız hızla çökerek bir süpernova patlamasını tetikleyecek. Sağ Üst: Çöküş, merkezinde (iç kısım) güçlü bir manyetik alana sahip süper yoğun bir nötron yıldızı üreterek başladı. Nötron yıldızı, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1,5 katı olmasına rağmen, Manhattan’ın büyüklüğü kadardır. Sol Alt: Süpernova patlaması, hızlı hareket eden bir enkaz kabuğunu yıldızlararası uzaya fırlattı. Bu aşamada, enkaz kabuğu, nötron yıldızı bölgesinden gelen herhangi bir radyo dalgasını görüş alanından gizleyecek kadar yoğundur. Sağ Alt: Patlama enkazı kabuğu birkaç on yıl içinde genişledikçe daha az yoğun hale gelir ve sonunda içeriden gelen radyo dalgalarının kaçabileceği kadar ince hale gelir. Bu, VLA Gökyüzü Araştırması tarafından yapılan gözlemlerin, hızla dönen nötron yıldızının güçlü manyetik alanı çevredeki uzayı tarayarak yüklü parçacıkları hızlandırırken oluşan parlak radyo emisyonunu tespit etmesine izin verdi. Bu fenomene pulsar rüzgar nebulası denir. Kredi bilgileri: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF
Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nde (NRAO) bu yıl içinde Jansky Doktora Sonrası Bursuna başlayacak olan Caltech lisansüstü öğrencisi Dillon Dong, “Görmemiz en olası şey bir pulsar rüzgar bulutsusu” dedi. Bir pulsar rüzgar bulutsusu, hızla dönen güçlü bir manyetik alan oluştuğunda oluşur. nötron yıldızı çevreleyen yüklü parçacıkları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırır.
Dong’un Caltech’teki Ph.D danışmanı Gregg Hallinan, “Özelliklerine dayanarak, bu çok genç bir pulsar – muhtemelen sadece 14 yaşında, ancak 60 ila 80 yaşından büyük değil” dedi.
Bilim adamları bulgularını Amerikan Astronomi Derneği’nin Pasadena, California’daki toplantısında bildirdiler.
Güneşimizden çok daha büyük olan dev bir mavi yıldız, merkezindeki nükleer füzyon yoluyla tüm hidrojenini, helyumunu ve demire kadar daha ağır elementlerini tüketmiştir. Artık merkezinde küçük bir demir çekirdeğe (kırmızı nokta) sahiptir. Füzyonun daha önceki aşamalarından farklı olarak, demir atomlarının füzyonu, enerjiyi serbest bırakmak yerine emer. Yıldızı kendi ağırlığına karşı tutan füzyonla salınan enerji artık yok ve yıldız hızla çökerek bir süpernova patlamasını tetikleyecek. Kredi bilgileri: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF
Dong ve Hallinan, nesneyi, VLA’dan görülebilen tüm gökyüzünü – gökyüzünün yaklaşık yüzde 80’ini – araştırmak için 2017’de başlayan bir NRAO projesi olan VLASS’tan elde edilen verilerde keşfetti. Yedi yıllık bir süre boyunca, VLASS, geçici nesneleri bulma hedeflerinden biri ile gökyüzünün üç kez tam bir taramasını yürütüyor. Gökbilimciler, 2018’deki ilk VLASS taramasında VT 1137-0337’yi buldular.
Bu VLASS taramasının FIRST adlı daha önceki bir VLA gökyüzü araştırmasından elde edilen verilerle karşılaştırılması, bilinen galaksilerle ilişkilendirilebilecek 20 adet özellikle parlak geçici nesne ortaya çıkardı.
Dong, “Bu, galaksisinde bir yıldız oluşumu patlaması yaşadığı ve ayrıca radyo emisyonunun özellikleri nedeniyle göze çarpıyordu.” Dedi. SDSS J113706.18-033737.1 olarak adlandırılan gökada, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 100 milyon katını içeren bir cüce gökadadır.
Yıldızın çöküşü, merkezinde (iç kısım) güçlü bir manyetik alana sahip süper yoğun bir nötron yıldızı üreterek başladı. Nötron yıldızı, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1,5 katı olmasına rağmen, Manhattan’ın büyüklüğü kadardır. Kredi bilgileri: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF
VT 1137-0337’nin özelliklerini incelerken, gökbilimciler bir süpernova, gama ışını patlaması veya bir yıldızın bir süper kütle tarafından parçalandığı gelgit bozulması olayı dahil olmak üzere birkaç olası açıklamayı düşündüler. Kara delik. En iyi açıklamanın bir pulsar rüzgar nebulası olduğu sonucuna vardılar.
Bu senaryoda, Güneş’ten çok daha büyük bir yıldız bir süpernova olarak patladı ve arkasında bir nötron yıldızı bıraktı. Orijinal yıldızın kütlesinin çoğu, bir enkaz kabuğu olarak dışa doğru üflendi. Nötron yıldızı hızla döner ve güçlü manyetik alanı çevredeki uzayı süpürürken yüklü parçacıkları hızlandırarak güçlü radyo emisyonuna neden olur.
Başlangıçta, radyo emisyonu, patlama enkazının kabuğu tarafından engellendi. Bu kabuk genişledikçe, giderek daha az yoğun hale geldi ve sonunda pulsar rüzgar bulutsusundaki radyo dalgaları geçebilecek hale geldi.
Süpernova patlaması, hızlı hareket eden bir enkaz kabuğunu yıldızlararası uzaya fırlattı. Bu aşamada, enkaz kabuğu, nötron yıldızı bölgesinden gelen herhangi bir radyo dalgasını görüş alanından gizleyecek kadar yoğundur. Kredi bilgileri: Melissa Weiss, NRAO/AUI/NSF
Hallinan, “Bu, 1998’deki İLK gözlem ile 2018’deki VLASS gözlemi arasında gerçekleşti.” Dedi.
Muhtemelen bir pulsar rüzgar bulutsusunun en ünlü örneği, 1054 yılında parlak bir şekilde parlayan bir süpernovanın sonucu olan Toros takımyıldızındaki Yengeç Bulutsusu’dur. Yengeç bugün küçük teleskoplarla kolayca görülebilir.
Dong, “Bulduğumuz nesne, daha güçlü bir manyetik alana sahip Yengeç’ten yaklaşık 10.000 kat daha enerjik görünüyor” dedi. “Muhtemelen yükselen bir ‘süper Yengeç’tir” diye ekledi.
1998’de VT 1137-0337’nin konumunun VLA görüntüleri, solda ve 2018, sağda. Nesne, bu iki tarih arasında bir ara VLA tarafından görünür hale geldi. Kredi bilgileri: Dong & Hallinan, NRAO/AUI/NSF
Dong ve Hallinan VT 1137-0337’yi büyük olasılıkla bir pulsar rüzgar bulutsusu olarak kabul etse de, manyetik alanının nötron yıldızının bir manyetar – bir süper manyetik nesne sınıfı – olarak nitelendirilmesine yetecek kadar güçlü olması da mümkündür. Magnetarlar, şu anda yoğun bir çalışma altında olan gizemli Hızlı Radyo Patlamalarının (FRB’ler) kökeni için önde gelen bir adaydır.
Dong, “Bu durumda, ortaya çıkma eyleminde yakalanan ilk magnetar olur ve bu da son derece heyecan verici” dedi.
Gerçekten de bazı Hızlı Radyo Patlamalarının, doğası da bir gizem olan kalıcı radyo kaynaklarıyla ilişkili olduğu bulunmuştur. Özelliklerinde VT 1137-0337 ile güçlü bir benzerlik taşırlar, ancak güçlü bir değişkenlik kanıtı göstermediler.
Dong, “Çok benzer bir kaynağın açılmasıyla ilgili keşfimiz, FRB’lerle ilişkili radyo kaynaklarının da parlak pulsar rüzgar bulutsuları olabileceğini gösteriyor” dedi.
Gökbilimciler, nesne hakkında daha fazla bilgi edinmek ve zamanla davranışını izlemek için daha fazla gözlem yapmayı planlıyorlar.
Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi, Ulusal Bilim Vakfı’nın Associated Universities, Inc. tarafından işbirliği anlaşması kapsamında işletilen bir tesisidir.