Büyük işbirliği, ikili yıldız sistemleri hakkında yeni bilgiler ortaya koyuyor

Oxford Üniversitesi’nden araştırmacılar, nadir ve büyüleyici bir uzay fenomenini yakalayan büyük bir uluslararası araştırmaya katkıda bulundular: ikili yıldız sistemleri. “Kara delikler ve nötron yıldızları için paylaşılan bir yığılma kararsızlığı” başlıklı çalışma yayınlandı. Doğa.

Bilim adamlarının ilgisini uzun zamandır, iki yıldızın birbirinin etrafında döndüğü ve iki yıldızdan birinin kara delik ya da nötron yıldızı olduğu X-ışını ikili yıldız sistemleri çekiyor. Hem kara delikler hem de nötron yıldızları, süpernova patlamalarında oluşur ve çok yoğundur; bu da onlara büyük bir yerçekimi kuvveti verir. Bu, kara delik/nötron yıldızının etrafında dönen bir madde diski (bir girdabı taklit eden) olarak görülen ikili sistemde onun etrafında dönen normal yıldızın dış katmanlarını yakalamalarını sağlar.

Teorik hesaplamalara göre, bu dönen diskler dinamik bir kararsızlık göstermelidir: yaklaşık saatte bir, diskin iç kısımları hızla kara delik/nötron yıldızının üzerine düşer, ardından bu iç bölgeler yeniden dolar ve süreç tekrarlanır. Şimdiye kadar, bu şiddetli ve aşırı süreç, bir kara delik ikili sisteminde yalnızca bir kez doğrudan gözlemlendi. İlk kez, Swift J1858.6-0814 adlı bir nötron yıldızı ikili sisteminde görüldü. Bu keşif, bu kararsızlığın bu disklerin genel bir özelliği olduğunu (ve bir kara deliğin varlığından kaynaklanmadığını) göstermektedir.

Bu fenomen, birden çok dalga boyunu kapsayan beş yer tabanlı ve uzay tabanlı teleskoptan alınan verilerin birleştirilmesiyle yakalandı. Instituto de Astrofísica de Canarias liderliğindeki gökbilimcilerin uluslararası bir işbirliğinden oluşan bilimsel ekip, 2018’de nötron yıldız sistemi ilk keşfedildiğinde geçici olarak kuruldu. New Mexico’da bulunan, 27 büyük (25 metre çapında) teleskop çanağından oluşan hassas radyo teleskopları.

Oxford Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Dr. Jakob van den Eijnden, Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisinden alınan verilerin analizine öncülük ediyor. “Radyo dalga boyu verileriyle ilgili gözlemlerimiz, bu dengesizliklerin önemli bir özelliğini vurguladı. Girdap boşaldığında, gazın bir kısmının ‘radyo jetleri’ olarak adlandırılan uzaya fırlatıldığını bulduk: dar gaz huzmeleri dışarı fırladı. ışık hızına yakın hızlarda.”

Bu jetlerin parlaklığının değişken olduğu gözlemlenmiştir, bu durum artık, disk boşalmaya başladığında veya bittiğinde (parlaklıkta zirvelere neden olan) bu aşırı hızlarda fırlatılan jet malzemesi damlacıklarıyla açıklanmaktadır. Disk sabitlendiğinde jetler durur ve parlaklık azalır. Bu sonuca varmak, yalnızca, diskin ve jetin davranışını aynı anda inceleyen elektromanyetik spektrum boyunca (radyodan X-ışını dalga boylarına) teleskoplarla gözlemlenen değişkenliği karşılaştırarak mümkün oldu.

Dr. van den Eijnden, “Bu istikrarsızlıkların yalnızca ikinci örneği olan bu keşif, aynı zamanda bu davranışın nadirliğini de vurgulamaktadır. Bu nedenle, farklı ikili sistem türleri arasında daha fazla örnek bulmak birinci önceliktir. Bunun geçici doğası nedeniyle Bu süreçte, ne zaman bir şans daha yakalayacağımız tahmin edilemez. O zamana kadar, uluslararası gözlem çabalarımızı tekrarlamak için hazırlıklı olmamız gerekecek.”

“Kariyerinin başındaki birçok araştırmacının uluslararası işbirliği ve katılımının bu çalışmanın en heyecan verici yönlerinden biri olduğunu düşünüyorum. Gaz yakalama süreci ‘geçici’ olduğundan, toplanması son derece zor olan gerçekten benzersiz bir veri kümesini analiz ettik: van den Eijnden, “öngörülemeyen bir şekilde, yalnızca birkaç ay sonra tekrar kapanıyor” dedi.