Kırmızı dev bir yıldızın ve birleşerek mavi bir süperdev oluşturabilen daha genç bir arkadaşın ikili sisteminin sanatsal görüntüsü. Kaynak: Casey Reed, NASA
B tipi mavi süperdevler, teorik olarak kısa evrim evrelerine rağmen sıklıkla ortaya çıkarak geleneksel beklentilere meydan okuyan, oldukça parlak, büyük kütleli yıldızlardır. Son araştırmalar, birçok mavi süperdevinin büyük olasılıkla büyük kütleli ikili sistemlerin birleşmesinden oluştuğunu göstererek yeni bakış açıları sağlıyor. Bu birleşmeler, yıldızların ‘evrimsel boşluktaki’ varlığını ve benzersiz yüzey özelliklerini açıklıyor ve yaşam döngülerinin ve galaksi oluşumu üzerindeki etkilerinin anlaşılmasında büyük bir revizyon olduğunu öne sürüyor.
B tipi mavi süperdevler, Güneş’in en az 10.000 katı kadar parlaklığa ve 2 ila 5 kat daha yüksek sıcaklıklara sahip, olağanüstü parlak ve sıcak yıldızlardır. Kütleleri Güneş’in 16 ila 40 katı arasında değişen bu yıldızların, yıldız evriminin kısa ve hızlı bir evresinde var olduklarına inanılır ve bu da onları teorik olarak nadir kılar. Peki, neden bu kadar çok sayıda gözlemliyoruz?
Kökenlerine dair önemli bir ipucu, çoğu mavi süperdev’in tek olarak gözlemlenmesi, yani tespit edilebilir bir kütleçekimsel olarak bağlı bir eşlerinin olmamasıdır. Ancak, çoğu genç büyük yıldızın eşleri olan ikili sistemlerde doğduğu gözlemlenmiştir. Mavi süperdevler neden tektir? Cevap: büyük ikili yıldız sistemleri ‘birleşir’ ve mavi süperdevler üretir.
IAC araştırmacısı Athira Menon liderliğindeki öncü bir çalışmada, hesaplamalı ve gözlemsel astrofizikçilerden oluşan uluslararası bir ekip, yıldız birleşmelerinin ayrıntılı modellerini simüle etti ve Büyük Macellan Bulutu’ndaki 59 erken B tipi mavi süperdev örneğini analiz etti. Samanyolu.
“Evrimleşmiş dev yıldızların daha küçük yıldız arkadaşlarıyla birleşmelerini, birleşme sırasında iki yıldızın etkileşimini ve karışmasını hesaba katarak, geniş bir parametre aralığında simüle ettik. Yeni doğan yıldızlar, bir yıldızın çekirdeğinde helyum yaktığı, bir yıldızın yaşamının ikinci en uzun evresi boyunca mavi süperdevler olarak yaşarlar,” diye açıklıyor Menon.
Evrimsel Anomalilerin Açıklaması
IAC araştırmacısı ve makalenin ortak yazarı Artemio Herrero’ya göre, “elde edilen sonuçlar, mavi süperdevlerin klasik yıldız fiziğindeki sözde ‘evrimsel boşlukta’ bulunmasının nedenini açıklıyor. Bu, yıldız bulmayı beklemediğimiz bir evrim aşamasıdır.”
Ancak bu tür birleşmeler ölçülen mavi süperdevlerin özelliklerini de açıklayabilir mi? “Şaşırtıcı bir şekilde, bu tür birleşmelerden doğan yıldızların, örneğin büyük bir kısmının yüzey bileşimini, özellikle azot ve helyum artışını, geleneksel yıldız modellerinden daha başarılı bir şekilde yeniden ürettiğini bulduk. Bu, birleşmelerin mavi süperdevleri üretmek için baskın kanal olabileceğini gösteriyor” diyor çalışmaya katılan bir IAC araştırmacısı olan Danny Lennon.
Bu çalışma, mavi süper devlerin nasıl oluştuğuna dair eski bir problemi çözmeye doğru büyük bir sıçrama yapıyor ve yıldız birleşmelerinin galaksilerin morfolojisinde ve yıldız popülasyonlarında oynadığı önemli rolü gösteriyor. Çalışmanın bir sonraki bölümü, bu mavi süper devlerin nasıl patladığını ve Kara delik–nötron yıldızı manzara.
Referans: Athira Menon, Andrea Ercolino, Miguel A. Urbaneja, Daniel J. Lennon, Artemio Herrero, Ryosuke Hirai, Norbert Langer, Abel Schootemeijer, Emmanouil Chatzopoulos, Juhan Frank ve Sagiv Shiber tarafından yazılan “Gözlemlenen B-tipi Mavi Üstdevlerde Evrimleşmiş Yıldız İkili Birleşmelerine Dair Kanıtlar”, 8 Mart 2024, The Astrofizik Dergisi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad2074