Tarihi belgelerde tanımlanan yakalanması zor geçici yıldız, yeni bilgisayar modeli kullanılarak yeniden yaratıldı

1181’de kaydedilen nadir bir süpernova türünden gizemli bir kalıntı ilk kez açıklandı. İki beyaz cüce yıldız çarpıştı ve geçici bir “misafir yıldız” yarattı, şimdi süpernova (SN) 1181 olarak etiketlendi ve Japonya’daki ve Asya’nın diğer yerlerindeki tarihi belgelerde kaydedildi. Ancak yıldız söndükten sonra, bir ekip 2021’de yerini belirleyene kadar konumu ve yapısı bir gizem olarak kaldı.

Şimdi, bilgisayar modellemesi ve gözlemsel analiz yoluyla araştırmacılar, nadir görülen bir olay olan kalıntı beyaz cücenin yapısını yeniden oluşturdular ve çift şok oluşumunu açıkladılar. Ayrıca, yüksek hızlı yıldız rüzgarlarının sadece son 20-30 yıl içinde yüzeyinden esmeye başlamış olabileceğini keşfettiler. Çalışma yayınlanan içinde Astrofizik Dergisi.

Bu bulgu, süpernova patlamalarının çeşitliliğine dair anlayışımızı geliştiriyor ve galaksimiz hakkında yeni keşiflere olanak sağlamak için tarihi modern astronomiyle birleştirerek disiplinler arası araştırmanın faydalarını vurguluyor.

Yıl 1181 ve Japonya’da Genpei Savaşı (1180-85) yeni başladı. Bu, siyasi gücün aristokrat ailelerden, günümüz Tokyo’sunun yakınlarındaki kıyı kenti Kamakura’da kurulacak olan yeni askeri tabanlı şogunluğa kaymasına yol açacaktır.

Bu çalkantılı dönemin bir kaydı Azuma Kagami’de bir günlük formatında derlendi. Sadece insanların hayatlarını ve önemli olayları (değişen doğruluklarla) değil, yeni bir yıldızın ortaya çıkışı da dahil olmak üzere diğer günlük gözlemleri de kayıt altına aldı.

“Japonya, Çin ve Kore’deki tarihi kayıtlarda bu geçici konuk yıldıza dair birçok anlatım var. Yıldızın parlaklığı zirvedeyken Satürn’ünkine benziyordu. Çıplak gözle yaklaşık 180 gün boyunca görülebiliyordu, ta ki giderek görüş alanından kaybolana kadar. SN 1181 patlamasının kalıntıları artık çok eski, bu yüzden karanlık ve bulunması zor,” diye açıklıyor baş yazar Takatoshi Ko, Tokyo Üniversitesi Astronomi Bölümü’nde doktora öğrencisi.

Süpernova kalıntısı (SNR) 1181 olarak adlandırılan bu konuk yıldızın kalıntısının, iki aşırı yoğun, Dünya büyüklüğündeki yıldızın, yani beyaz cücelerin çarpışmasıyla oluştuğu bulundu. Bu, arkasında tek, parlak ve hızlı dönen bir beyaz cüce bırakan, Tip Iax süpernovası adı verilen nadir bir süpernova türü yarattı. Tarihi belgede belirtilen konumuyla ilgili gözlemlerin yardımıyla, modern astrofizikçiler nihayet 2021’de Cassiopeia takımyıldızına doğru bir bulutsuda yerini belirlediler.

Nadir doğası ve galaksimizdeki konumu nedeniyle SNR 1181 çok sayıda gözlemsel araştırmanın konusu olmuştur. Bu, SNR 1181’in iki şok bölgesinden, bir dış bölgeden ve bir iç bölgeden oluştuğunu ileri sürmüştür. Bu yeni çalışmada, araştırma grubu bu gözlemleri açıklamak için en son X-ışını verilerini analiz ederek teorik bir bilgisayar modeli oluşturmuş ve bu süpernova kalıntısının daha önce açıklanamayan yapısını yeniden oluşturmuştur.

Asıl zorluk, geleneksel anlayışa göre, iki beyaz cücenin bu şekilde çarpıştığında patlayıp yok olması gerektiğiydi. Ancak bu birleşme geride bir beyaz cüce bıraktı. Dönen beyaz cücenin, oluşumundan hemen sonra bir yıldız rüzgarı (hızlı akan bir parçacık akışı) yaratması bekleniyordu. Ancak araştırmacıların bulduğu şey başka bir şeydi.

Ko, “SNR 1181’in oluşumundan hemen sonra rüzgar esmeye başlasaydı, iç şok bölgesinin gözlemlenen büyüklüğünü yeniden üretemezdik” dedi.

“Ancak, rüzgarın başlangıç ​​zamanını değişken olarak ele alarak, SNR 1181’in gözlemlenen tüm özelliklerini doğru bir şekilde açıklamayı ve bu yüksek hızlı rüzgarın gizemli özelliklerini çözmeyi başardık. Ayrıca, sayısal hesaplamalar kullanarak her şok bölgesinin zaman evrimini aynı anda izleyebildik.”

Ekip, hesaplamalarına göre rüzgarın çok yakın bir zamanda, son 20-30 yıl içinde esmeye başlamış olabileceğini bulduğunda çok şaşırdı. Bunun, beyaz cücenin tekrar yanmaya başladığını, muhtemelen 1181’de görülen patlamadan çıkan bazı maddelerin yüzeyine geri düşerek yoğunluğunu ve sıcaklığını yeniden yanma eşiğinin üzerine çıkardığını gösteriyor olabileceğini öne sürüyorlar.

Bilgisayar modellerini doğrulamak için ekip, ABD’nin New Mexico eyaletinin merkezinde bulunan Çok Büyük Dizi (VLA) radyo teleskopunu ve ABD’nin Hawaii eyaletindeki 8,2 metre sınıfındaki Subaru Teleskobu’nu kullanarak SNR 1181’i daha fazla gözlemlemeye hazırlanıyor.

Ko, “Süpernova kalıntılarının yaşını veya patlama anındaki parlaklığını arkeolojik perspektiflerden belirleme yeteneği, modern astronomi için nadir ve paha biçilmez bir varlıktır,” dedi. “Bu tür disiplinlerarası araştırmalar hem heyecan vericidir hem de astronomik fenomenlerin yeni boyutlarını ortaya çıkarmak için çeşitli alanları birleştirmenin muazzam potansiyelini vurgular.”