CWISE J124909+362116.0 adlı bir L alt cücesinin hızına ilişkin olası bir açıklamanın simülasyonu, bunun, beyaz cücenin bir süpernovaya dönüşmesiyle sona eren bir beyaz cüce ikili çiftinin parçası olduğunu gösteriyor. Katkıda bulunanlar: Adam Makarenko / WM Keck Gözlemevi
Yeni keşfedilen bir L alt cücesi galaksimizde alışılmadık bir yolculuğa çıkıyor.
Güneş yörüngesinde dönüyor Samanyolu Saniyede 220 kilometre hızla hareket eden J1249+36 adlı daha hızlı bir yıldızın saniyede yaklaşık 600 kilometre hızla hareket ettiği keşfedildi. Vatandaş bilimi projesi Backyard Worlds: Planet 9 tarafından bulunan bu hiper hızlı L yarı cüce yıldızı, potansiyel olarak Samanyolu’ndan ayrılabilir.
Güneş’in Galaksideki Hareketi
Yörüngesindeki gezegenler hareket ederken Güneş sabitmiş gibi görünebilir, ancak Güneş aslında Samanyolu galaksisinin etrafında saniyede yaklaşık 220 kilometre gibi etkileyici bir hızla, yani saatte neredeyse yarım milyon mil yörüngede dönmektedir. Her ne kadar hızlı görünse de, gökyüzünde gözle görülür derecede hızlı bir şekilde ilerleyen soluk kırmızı bir yıldız keşfedildiğinde, bilim insanları bunu fark etti.
Bir Hiper Hız Yıldızının Keşfi
Backyard Worlds: Planet 9 adlı yurttaş bilimi projesinin çabaları ve ülkenin dört bir yanından gelen gökbilimcilerden oluşan bir ekibin çabaları sayesinde, nadir görülen bir hiperhız L yarı cüce yıldızı Samanyolu’nda yarışırken bulundu. Daha da önemlisi, bu yıldız Samanyolu’nu tamamen terk edecek bir yörüngede olabilir. Kaliforniya Üniversitesi San Diego Astronomi ve Astrofizik Profesörü Adam Burgasser liderliğindeki araştırma, bugün 244. Dünya Savaşı sırasında düzenlenen bir basın toplantısında sunuldu.o Amerikan Astronomi Topluluğu’nun (AAS) Madison, Wisconsin’deki ulusal toplantısı.
Büyüleyici bir şekilde CWISE J124909+362116.0 (“J1249+36”) olarak adlandırılan yıldız, ilk kez Backyard Worlds: Planet 9 projesine katılan ve geçmişte toplanan muazzam veri yığınlarını tarayan 80.000’den fazla yurttaş bilim gönüllüsü tarafından fark edildi. 14 yıl NASAGeniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini (WISE) misyonu. Bu proje, evrimsel olarak kalıpları aramak ve anormallikleri bilgisayar teknolojisiyle eşi benzeri olmayan bir şekilde tespit etmek üzere programlanmış olan insanların keskin yeteneklerinden yararlanıyor. Gönüllüler veri dosyalarındaki hareketli nesneleri etiketler ve yeterli sayıda gönüllü aynı nesneyi etiketlediğinde gökbilimciler araştırır.
Tanımlar
Kahverengi cüce: “gaz devi” gezegen olarak kabul edilemeyecek kadar büyük bir gök cisimleri sınıfı Jüpiterancak bir yıldızın nükleer füzyonuna güç sağlamak için çok küçük.
Beyaz cüce: nükleer yakıtının tamamını tüketmiş bir yıldızın yoğun, kompakt kalıntısı.
Alt cüce: Hidrojen veya helyum dışındaki elementler bakımından eksik olan ve genellikle Samanyolu’ndaki en eski yıldızlar olan bir yıldız sınıfı.
Yıldızın Hızını ve Kompozisyonunu Analiz Etmek
J1249+36, başlangıçta saniyede yaklaşık 600 kilometre (saatte 1,3 milyon mil) olarak tahmin edilen, gökyüzünde hareket etme hızı nedeniyle hemen göze çarpıyordu. Bu hızda yıldız, Samanyolu’nun yerçekiminden kaçacak kadar hızlıdır ve bu da onu potansiyel bir “hiper hız” yıldızı haline getirir.
Bu nesnenin doğasını daha iyi anlamak için Burgasser, kızılötesi spektrumunu ölçmek üzere Maunakea, Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi’ne başvurdu. Bu veriler, nesnenin nadir bir L alt cücesi (çok düşük kütle ve sıcaklığa sahip bir yıldız sınıfı) olduğunu ortaya çıkardı. Alt cüceler Samanyolu’ndaki en eski yıldızları temsil eder.
Yeni Atmosfer Modelleri ve Bulgular
J1249+36’nın bileşimine dair içgörü, L alt cücelerini incelemek için özel olarak ayarlanmış modeller oluşturmak üzere UC LEADS uzmanı Efrain Alvarado III ile birlikte çalışan UC San Diego mezunu Roman Gerasimov tarafından oluşturulan yeni bir atmosfer modelleri seti sayesinde mümkün oldu. AAS toplantısında modelleme çalışmasını sunan Alvarado, “Modellerimizin gözlemlenen spektrumla doğru bir şekilde eşleşebildiğini görmek heyecan vericiydi” dedi.
Spektral veriler, çeşitli yer tabanlı teleskoplardan alınan görüntüleme verileriyle birlikte, ekibin J1249+36’nın uzaydaki konumunu ve hızını doğru bir şekilde ölçmesine ve böylece Samanyolu’ndaki yörüngesini tahmin etmesine olanak sağladı. Burgasser, “Kaynağın çok ilginç hale geldiği yer burası, çünkü hızı ve yörüngesi Samanyolu’ndan kaçma potansiyeline sahip olacak kadar hızlı hareket ettiğini gösteriyor” dedi.
Biliyor musun?
220 km/s hızla Güneş’in Samanyolu’nun etrafında dönmesi 200 milyon yıldan fazla zaman alacaktır. Bu, Güneş’in galaktik yılı olarak bilinir.
Araştırmanın ortak yazarlarından biri olan Mezun Roman Gerasimov, küresel kümelerdeki kahverengi cücelerin modellenmesi üzerine yaptığı çalışma nedeniyle yakın zamanda Uluslararası Astronomi Birliği’nin son derece seçici Doktora Ödülünü aldı.
Bu Yıldıza Tekme Veren Neydi?
Araştırmacılar J1249+36’nın olağandışı yörüngesini açıklamak için iki olası senaryoya odaklandılar. İlk senaryoda, J1249+36 başlangıçta bir aracın düşük kütleli yoldaşıydı. Beyaz cüce. Beyaz cüceler, nükleer yakıtlarını tüketen ve nesli tükenen yıldızların arta kalan çekirdekleridir. Bir yıldız arkadaşı beyaz bir cüceyle çok yakın bir yörüngede olduğunda kütle aktarabilir ve bu da nova adı verilen periyodik patlamalara neden olur. Beyaz cüce çok fazla kütle toplarsa çökebilir ve bir süpernova olarak patlayabilir.
Burgasser, “Bu tür bir süpernovada, beyaz cüce tamamen yok edilir, böylece arkadaşı serbest bırakılır ve başlangıçta hareket ettiği yörünge hızına göre uçar, ayrıca süpernova patlamasından da biraz etkilenir” dedi. “Hesaplamalarımız bu senaryonun işe yaradığını gösteriyor. Ancak beyaz cüce artık orada değil ve muhtemelen birkaç milyon yıl önce meydana gelen patlamanın kalıntıları çoktan yok oldu, dolayısıyla bunun kökenine dair kesin bir kanıtımız yok.”
İkinci senaryoda, J1249+36 başlangıçta küresel bir kümenin, yani birbirine sıkı sıkıya bağlı bir yıldız kümesinin üyesiydi ve farklı küresel şekliyle hemen tanınabiliyordu. Bu kümelerin merkezlerinin geniş bir kütle aralığına sahip kara delikler içerdiği tahmin edilmektedir. Bu kara delikler aynı zamanda ikili dosyalar da oluşturabilir ve bu tür sistemlerin, onlara çok yakın dolaşan yıldızlar için büyük bir mancınık olduğu ortaya çıkar.
“Bir yıldız bir yıldızla karşılaştığında Kara delik UC San Diego’nun Astronomi ve Astrofizik Bölümü’nde yardımcı doçent olan Kyle Kremer, “ikilide bu üç cisim etkileşiminin karmaşık dinamikleri, o yıldızı küresel kümenin dışına fırlatabilir” diye açıkladı. Kremer bir dizi simülasyon yürüttü ve nadir durumlarda bu tür etkileşimlerin düşük kütleli bir alt cüceyi küresel kümeden dışarı atabildiğini ve J1249+36 için gözlemlenene benzer bir yörüngeye girebildiğini buldu.
Kremer, “Bu, kavramın bir kanıtını gösteriyor, ancak aslında bu yıldızın hangi küresel kümeden olduğunu bilmiyoruz.” J1249+36’nın geçmişe doğru izlenmesi, onu gökyüzünün keşfedilmemiş kümeleri gizleyebilecek çok kalabalık bir kısmına yerleştirir.
Gelecekteki Araştırmalar ve Element Kompozisyonu
Burgasser, bu senaryolardan herhangi birinin veya başka bir mekanizmanın J1249+36’nın yörüngesini açıklayıp açıklayamayacağını belirlemek için ekibin onun elementel bileşimine daha yakından bakmayı umduğunu söyledi. Örneğin bir beyaz cüce patladığında, kaçarken J1249+36’nın atmosferini “kirletebilecek” ağır elementler yaratır. Samanyolu’nun küresel kümelerindeki ve uydu galaksilerindeki yıldızlar da J1249+36’nın kökenini ortaya çıkarabilecek farklı bolluk modellerine sahiptir.
Modelleme çalışması ona çeşitli küresel kümelerdeki soğuk yıldızların element bolluğunu ölçme olanağı sağlayan Gerasimov, “Aslında bu yıldızın hangi sistemden geldiğini saptayacak kimyasal bir parmak izi arıyoruz” dedi. AAS toplantısı.
J1249+36’nın hızlı yolculuğu ister bir süpernovadan, ister bir kara delik ikilisiyle şans eseri karşılaşmadan, ister başka bir senaryodan kaynaklansın, keşfi gökbilimcilere Samanyolu’nun tarihi ve dinamikleri hakkında daha fazla bilgi edinmeleri için yeni bir fırsat sunuyor.