Chandra ile eski bir ölü yıldızın kalıntılarında ipuçları bulmak

İnsanlar genellikle arkeolojinin ormanlarda veya antik piramitlerin derinliklerinde gerçekleştiğini düşünürler. Bununla birlikte, bir gökbilimci ekibi, uzayda özel bir tür arkeoloji yapmak için yıldızları ve geride bıraktıkları kalıntıları kullanabileceklerini göstermiştir.

NASA’nın Chandra X-Ray Gözlemevi’nden madencilik verileri olan gökbilimciler ekibi, bir yıldızın patladıktan sonra geride bıraktığı kalıntıları inceledi. Bu “süpernova arkeolojisi”, kendini yok eden bir yıldızla ilgili önemli ipuçlarını ortaya çıkardı-muhtemelen bir milyon yıl önce.

Bugün, Gro J1655-40 adı verilen sistem, güneşin kütlesinin yaklaşık yedi katına sahip bir kara delik ve yaklaşık yarısı kadar kütle olan bir yıldız içerir. Ancak, bu her zaman böyle değildi.

Başlangıçta Gro J1655-40’ın iki parlayan yıldızı vardı. Bununla birlikte, iki yıldızın daha büyük olması, tüm nükleer yakıtından yakıldı ve daha sonra gökbilimcilerin süpernova dediği şeyde patladı. Yıkılan yıldızın enkazları, sanatçının konseptinde gösterildiği gibi, etrafındaki yörüngedeki refakatçi yıldızına yağmur yağdı.

Bazı komşusuna çarpan dış katmanları sınır dışı edildiğinde, patlamış yıldızın geri kalanı kendine çöktü ve bugün var olan kara deliği oluşturdu. Kara delik ve arkadaşı arasındaki ayrım, enerjinin sistemden, esas olarak yerçekimi dalgalarının üretimi yoluyla kaybolması nedeniyle zamanla küçülecektir.

Ayrılma yeterince küçük hale geldiğinde, kara delik, güçlü yerçekimi çekimi ile, maddesinden maddeyi çekmeye başladı ve patlayan ana yıldızının başlangıçta biriktirilmiş malzemelerin bir kısmını geri çekti.

Bu malzemenin çoğu kara deliğe batarken, az miktarda kara deliğin etrafında yörüngede olan bir diske düştü. Diskteki güçlü manyetik alanların ve sürtünmenin etkileri sayesinde malzeme, güçlü rüzgarlar şeklinde yıldızlararası boşluğa gönderilmektedir.

X-ışını arkeolojik avının hikayeye girdiği yer burasıdır. Gökbilimciler Chandra’yı 2005 yılında X-ışınlarında özellikle parlak olduğunda Gro J1655-40 sistemini gözlemlemek için kullandılar. Chandra, X-ışını ışığına gömülü ayrıntılı spektrumlar (farklı dalga boylarında röntgen parlaklığı kazanarak) alarak kara deliğin rüzgarlarında bulunan tek tek elemanların imzalarını tespit etti. Bu elemanların bazıları iç kısımda gösterilen spektrumda vurgulanır.

Chandra verilerini kazan gökbilimciler ekibi, spektrumları süpernova olarak patlayan yıldızların bilgisayar modelleriyle karşılaştırarak X-ışını ışığında basılan ipuçlarından patlayan yıldızın temel fiziksel özelliklerini yeniden inşa edebildi.

Rüzgardaki 18 farklı elementin miktarlarına dayanarak, süpernova’da tahrip edilen uzun süredir devam eden yıldızın güneşin kütlesinin yaklaşık 25 katı olduğunu ve güneşe kıyasla helyumdan daha ağır unsurlarda çok daha zengin olduğunu keşfettiler.

“X-ışını ikili rüzgarları ile süpernova arkeolojisi: Gro J1655-40 vakası” başlıklı bu sonuçları açıklayan bir makale yayınlanmış içinde Astrofizik Dergisi.

Bu analiz, çift yıldız sistemlerinin diğer patlamalarını kullanarak daha fazla süpernova arkeoloji çalışmalarının yolunu açar.