Evrenimizde çoğu yıldız çift oluşturur; Güneşimiz bir istisnadır. Birçok yıldız benzer yıldızların yörüngesinde dönerken, yıldızlar ve kozmik nesneler arasındaki egzotik çiftler Evrenin her yerine dağılmış durumda. Kara delikler sıklıkla birbirlerinin yörüngesinde dolaşır, ancak Güneş benzeri bir yıldız ile bir nötron yıldızı arasındaki çift oldukça nadirdir.
Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden Karim El-Badri liderliğindeki gökbilimciler, Güneş’imize benzer yıldızların etrafında dönen 21 nötron yıldızı keşfetti.
Nötron yıldızları, büyük yıldızların yoğun, yanmış çekirdekleridir. Doğrudan tespit edilemezler, ancak bir nötron yıldızı Güneş gibi bir yıldızın yörüngesinde döndüğünde, arkadaşını çekerek yıldızın yalpalamasına neden olur. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Gaia misyonundan elde edilen verileri kullanan gökbilimciler, bu karakteristik dalgalanmaları tespit edebildiler ve yeni bir nötron yıldızı popülasyonu keşfedebildiler.
Caltech’te astronomi yardımcı doçenti ve Max’te misafir bilim insanı olan El-Badry, “Gaia sürekli olarak gökyüzünü tarıyor ve bir milyardan fazla yıldızın yalpalamasını ölçüyor, bu nedenle çok nadir nesneleri bile tespit etme şansı yüksek” diyor. Almanya’daki Planck Astronomi Enstitüsü.
Gaia’yı gözlemlemeye devam etmek ve keşfedilen nötron yıldızlarının kütleleri ve yörüngeleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için Mauna Kea’daki (Hawaii) W. M. Keck Gözlemevi, Şili’deki La Silla Gözlemevi ve Arizona’daki Whipple Gözlemevi dahil olmak üzere çeşitli yer tabanlı teleskoplar konuşlandırıldı.
Daha önce Güneşimize benzer yıldızların etrafında yörüngede bulunan birkaç nötron yıldızı keşfedilmişti, ancak bu sistemlerin hepsi daha kompakttı. Yeni çalışmada nötron yıldızları yoldaşlarından çok daha uzakta; yani Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık bir ila üç katı kadar. Bu, yeni keşfedilen yıldızların ortaklarından madde “çalamayacak” kadar uzakta oldukları ve bu nedenle “sabit ve karanlık” oldukları anlamına gelir.
El-Badry, “Bunlar yalnızca kütleçekimsel etkileri nedeniyle keşfedilen ilk nötron yıldızları” diyor.
Keşif sürpriz oldu çünkü patlayan yıldızın nasıl olup da Güneşimiz gibi bir yıldızın yakınına geldiği belli değil. Bu, modeller bunun nasıl gerçekleştiğini henüz tam olarak açıklayamasa da, en azından bazı ikili yıldızların bu felaket süreçleri nedeniyle çökmediğini gösterdi.
Gaia, geniş yörüngeleri ve uzun periyotları nedeniyle sıra dışı yoldaşları tespit edebildi. “Nesneler çok yakınsa, yalpalama tespit edilemeyecek kadar küçük olacaktır. Gaia daha geniş yörüngelere karşı daha duyarlıdır” diyor El-Badry. Gaia ayrıca nispeten yakın olan ikili yıldızlara karşı da en hassas olanıdır. Keşfedilen sistemlerin çoğu Dünya’dan 3000 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
Gözlemler aynı zamanda bu çiftlerin ne kadar nadir olduğunu da gösteriyor. El-Badry, “Güneş tipi yıldızların yaklaşık milyonda birinin bir nötron yıldızının etrafında geniş bir yörüngede döndüğünü tahmin ediyoruz” diyor. Bilimsel çalışmalarında Güneş gibi yıldızların yörüngesindeki “uyuyan” kara deliklerin araştırılmasıyla da ilgileniyor. Gaia verilerini kullanarak galaksimizde buna benzer iki kara delik keşfetti. Bunlardan biri olan Gaia BH1, Dünya’ya bilinen en yakın kara delik olup, 1.600 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.
“Bu ikili kara deliklerin nasıl oluştuğunu kesin olarak bilmiyoruz. İkili yıldız evrimi modellerimizde açıkça boşluklar var. Bu karanlık yoldaşlardan daha fazlasını bulmak ve nüfus istatistiklerini çeşitli modellerden elde edilen tahminlerle karşılaştırmak, nasıl oluştuklarını bir araya getirmemize yardımcı olacaktır.”
Bu keşif yalnızca eşleştirilmiş yıldız sistemlerine ilişkin anlayışı genişletmekle kalmıyor, aynı zamanda kütleçekim dalgaları ve diğer astrofiziksel olayların incelenmesi için de önemli çıkarımlar sağlıyor. Gökbilimciler daha fazla araştırmanın bu nadir ve gizemli yıldız çiftlerinin oluşumuna ve evrimine ışık tutmaya yardımcı olacağını umuyorlar.
