Gökbilimciler, bir nötron yıldızından yayılan, bahçe fıskiyesinin S şeklindeki izini andıran alışılmadık bir jetin ayrıntılı bir fotoğrafını elde etti. Bu olağandışı yapı, devinim olarak bilinen bir süreç olan, yıldızın etrafındaki sıcak gaz diskinin salınımının neden olduğu jetin yönündeki bir değişiklikten kaynaklanmaktadır. Daha önce devinim yalnızca kara deliklerde gözleniyordu, nötron yıldızlarında gözlemlenmiyordu.
Söz konusu nesne, Dünya’dan 30.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Circinus X-1 çift sisteminde yer alıyor. Bu sistemdeki nötron yıldızı, Stonehenge’in inşa edildiği sıralarda çöken devasa bir süperdev yıldızın çekirdeğinden oluşmuştur. Bir nötron yıldızının yoğunluğu o kadar yüksektir ki, malzemesinin bir çay kaşığının ağırlığı Everest Dağı kadardır.
İkili sistemler, yerçekimi ile birbirine bağlanan iki yıldızdan oluşur. Circinus X-1 örneğinde yıldızlardan biri bir nötron yıldızıdır. Hem nötron yıldızları hem de kara delikler, evrendeki en büyük yıldızların kendi yerçekimi altında ölüp çökmesiyle oluşur. Ancak kara delikler çok daha büyük kütleye sahiptir ve yalnızca kütleçekim etkileriyle tespit edilebilirken, nötron yıldızları yoğunluklarına rağmen doğrudan gözlemlenebilir. Nötron yıldızları Evrendeki en sıra dışı nesneler arasındadır; iç kısımları neredeyse tamamen nötronlardan oluşur.
Fraser Cowie liderliğindeki Oxford Üniversitesi gökbilimcilerinden oluşan bir ekip, bir nötron yıldızından yayılan bu olağandışı jeti keşfetti. Circinus X-1’in ayrıntılı, yüksek çözünürlüklü görüntülerini oluşturmak için Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopunu kullandılar. Ulusal Astronomi Toplantısı’nda sunulan görüntüler, bir nötron yıldızından yayılan S şeklindeki jetin ilk görüntüsünü içeriyor. Ayrıntılı bir çalışma, bu astronomik olgunun ardındaki aşırı fiziğin çözülmesine yardımcı olabilir.
Daha önce SS433 adı verilen, S şeklindeki jetleriyle bilinen başka bir sistem daha vardı. Ancak son sonuçlar bu nesnenin büyük olasılıkla bir kara delik olduğunu gösteriyor. “Bu görüntü, bilinen bir nötron yıldızından gelen bir jetin ilerlediğini gösteren ikna edici kanıtları ilk kez görüyoruz. Bu kanıt, hem jetlerdeki radyo yayan plazmanın simetrik S şeklinden hem de yalnızca jetin yönünü değiştirerek yaratılabilen hızlı, geniş şok dalgasından geliyor” dedi Cowie.
Bir nötron yıldızının muazzam yoğunluğu, eşlik eden yıldızdan gazı çeken güçlü bir çekim kuvveti yaratır ve çevresinde, yüzeyine doğru spiral çizen bir sıcak gaz diski oluşturur. Birikme adı verilen bu süreç, saniyede bir milyon Güneş’i aşan bir güce sahip muazzam miktarda enerji açığa çıkarır. Bu enerjinin bir kısmı, ikili sistemden yayılan ve ışık hızına yakın hızda hareket eden dar malzeme ışınlarını, yani jetleri çalıştırır.
MeerKAT teleskopunda yapılan son gelişmeler, üstün hassasiyet ve daha yüksek görüntü çözünürlüğü ile sonuçlandı. Ekip, onların yardımıyla Circinus X-1 jetinde S şeklinde bir yapının açık kanıtını gördü. Araştırmacılar ayrıca, ilk kez bir X-ışını ikili sisteminde kaydedilen hareketli sonlu şok dalgalarını da tespit etti. Bunlar, jetin çevredeki malzemeye çarparak şok dalgasına neden olduğu alanlardır. Cowie’nin ekibi, ışık hızının yaklaşık %10’u oranında hareket eden dalgaları ölçtü ve bunların, yıldızlardan gelen malzeme girdabı gibi daha yavaş bir şeyden ziyade hızlı hareket eden bir jetten kaynaklandığını doğruladı.
Circinus X-1, X-ışını aralığındaki en parlak nesnelerden biridir ve yarım yüzyılı aşkın süredir üzerinde çalışılmaktadır. Ancak buna rağmen en gizemli sistemlerden biri olmaya devam ediyor. Cowie, “Davranışının bazı yönleri iyi açıklanmadı, bu nedenle 50 yıllık önceki araştırmalara dayanarak bu sisteme yeni bir ışık tutmaya yardımcı olmak çok heyecan verici ve önemli” diye tamamladı.