Bilim insanları, saatte 1,3 milyon mil (saniyede 600 kilometre) hızla hareket eden ve onu Samanyolu galaksisindeki en hızlı yıldız yapan nadir bir yıldız keşfettiler. CWISE J124909+362116.0 (veya kısaca J1249+36) olarak adlandırılan yıldız, “vatandaş bilim adamları” ve bir gökbilimci ekibi tarafından keşfedilen ilk çok düşük kütleli “hiper hız” yıldızıdır.
UC San Diego astronomi ve astrofizik profesörü Adam Burgasser tarafından yürütülen çalışma, yıldızın Samanyolu’ndan çıkmasına neden olabilecek olağandışı bir yörüngede olabileceğini buldu.
J1249+36 ilk olarak, katılımcıların NASA’nın WISE (Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Gezgini) misyonu tarafından son 14 yılda toplanan büyük miktardaki verileri inceledikleri Backyard Worlds: Planet 9 projesine katılan “vatandaş bilim insanları” tarafından keşfedildi.
Katılımcılar veri dosyalarındaki hareketli nesneleri işaretler ve yeterli sayıda veri toplandığında gökbilimciler işaretlenen nesneleri incelemeye başlar. J1249+36 hemen göze çarpıyordu çünkü ışık hızının yaklaşık %0,1’i kadar hızla gidiyordu.
Bu nesnenin doğasını daha iyi anlamak için Burgasser, Keck Gözlemevi’nin NIRES’ine başvurdu ve kızılötesi spektrumunu ölçtü. Veriler, nesnenin Güneşimizden çok düşük kütlelere ve daha düşük sıcaklıklara sahip bir yıldız sınıfı olan L-altı cüce olduğunu gösterdi.
Alt cüceler Samanyolu’nun en eski yıldızlarıdır. Bilim insanları, J1249+36’nın bileşimine ilişkin Keck Gözlemevi verilerini, UC LEADS bilim insanı Efrain Alvarado III ile birlikte L alt cücelerini incelemek için özel olarak ayarlanmış modeller oluşturmak üzere çalışan UC San Diego yüksek lisans öğrencisi Roman Gerasimov tarafından oluşturulan yeni bir dizi atmosferik modelle karşılaştırdı.
Araştırmacılar J1249+36’nın alışılmadık yörüngesini açıklamak için iki olası senaryoya odaklandılar. İlk senaryoda, J1249+36 başlangıçta bir beyaz cücenin düşük kütleli yoldaşıydı. Beyaz cüceler, nükleer yakıtlarını tüketen yıldızların arta kalan çekirdekleridir. Bir yıldız arkadaşı, bir beyaz cüceyle çok yakın yörüngede olduğunda, kütleyi “çalabilir” ve bu da nova adı verilen periyodik patlamalara yol açabilir. Beyaz cüce çok fazla kütle kazanırsa çökebilir ve bir süpernova olarak patlayabilir.
“Bu tür süpernovada beyaz cüce tamamen yok edilir, dolayısıyla arkadaşı başlangıçta hareket ettiği yörünge hızında uçup gider, ayrıca süpernova patlamasından küçük bir destek alır. 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 böyle bir kökene dair kesin kanıtımız yok” diye açıkladı Burgasser.
İkinci senaryoda, J1249+36 başlangıçta küresel bir kümenin, yani yakından ilişkili bir yıldız kümesinin üyesiydi ve farklı küresel şekliyle hemen tanınabiliyordu. Bu kümelerin merkezlerinin geniş kütle aralığına sahip kara delikler içerdiği düşünülüyor. Bu kara delikler aynı zamanda ikili sistemler de oluşturabilir ve bu tür sistemlerin, yanlışlıkla kendilerine çok yaklaşan yıldızlar için mükemmel bir “mancınık” oldukları kanıtlanmıştır.
San Diego’daki California Üniversitesi’nde astronomi ve astrofizik alanında yardımcı doçent olan Kyle Kremer, “Bir yıldız ikili bir kara delikle çarpıştığında, bu etkileşimin karmaşık dinamikleri, yıldızı küresel kümeden çıkarabilir” dedi.
Kremer bir dizi simülasyon yürüttü ve nadir durumlarda bu tür etkileşimlerin düşük kütleli bir alt cüceyi küresel kümeden J1249+36 için gözlemlenene benzer bir yörüngeye itebileceğini buldu.
“Bu, kavramın kanıtını gösteriyor. Ancak bu yıldızın hangi küresel kümeden olduğunu bilmiyoruz” dedi Kremer. J1249+36’nın geçmişe doğru izlenmesi, onu keşfedilmemiş kümeleri gizleyebilecek çok yoğun nüfuslu bir bölgeye yerleştiriyor.
J1249+36’nın yörüngesi ister bir süpernovanın, ister ikili bir kara delikle karşılaşmanın, ister başka bir senaryonun sonucu olsun, bu keşif gökbilimcilere Samanyolu’nun tarihi ve dinamikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için yeni bir fırsat sunuyor.
Bu senaryolardan herhangi birinin veya başka bir mekanizmanın J1249+36’nın yörüngesini açıklayıp açıklayamayacağını belirlemek için ekip, J1249+36’nın temel bileşimine daha yakından bakmayı umuyor. Örneğin bir beyaz cüce patladığında J1249+36’nın atmosferine girebilecek ağır elementler oluşturur. Samanyolu’nun küresel kümelerindeki ve uydu galaksilerindeki yıldızlar da J1249+36’nın kökenini ortaya çıkarabilecek farklı element dağılım modellerine sahiptir.
Modelleme çalışması çeşitli küresel kümelerdeki soğuk yıldızların element bolluğunu ölçmesine olanak tanıyan Gerasimov, “Esasen, bu yıldızın hangi sisteme ait olduğunu belirlememize olanak sağlayacak kimyasal bir parmak izi arıyoruz” dedi.