NASA’dan Chandra, 1840’lardaki büyük patlamanın hikayesini geri sarıyor

Gökbilimciler, NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi ile 20 yıl boyunca çekilen anlık görüntüleri kullanarak, 19. yüzyılın ortalarında Dünya’da tanık olunan Eta Carinae patlaması hakkında önemli yeni ayrıntılar öğrendiler.

On yıllara yayılan Chandra verileri, 1999, 2003, 2009, 2014 ve 2020 yıllarına ait Eta Carinae karelerini içeren yeni bir filmde birleştirildi. Gökbilimciler, Chandra gözlemlerini ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı’nın) XMM-Newton verileriyle birlikte kullandılar. 180 yıl önceki yıldız patlamasının saatte 4,5 milyon mil hızla uzaya doğru genişlemeye devam ettiğini izleyin. Eta Carinae’den derlenen yeni bilgiler, farklı uzay gözlemevlerinin, evrende insan zaman ölçeğinde ortaya çıkan değişiklikleri anlamamıza yardımcı olmak için nasıl birlikte çalışabileceğini gösteriyor.

A bu sonuçları açıklayan makale içinde görünür Astrofizik Dergisi.

Eta Carinae, iki büyük yıldız içeren bir sistemdir (biri Güneş’in kütlesinin yaklaşık 90 katı, diğerinin ise Güneş’in kütlesinin yaklaşık 30 katı olduğuna inanılmaktadır). 19. yüzyılın ortalarında Eta Carinae’de gökbilimcilerin “Büyük Patlama” adını verdikleri devasa bir patlamanın yaşandığı gözlemlendi. Bu olay sırasında Eta Carinae, güneş kütlesinin 10 ila 45 katı kadar kütleyi fırlattı. Bu malzeme, iki yıldızın karşıt taraflarında, şimdi Homunculus Bulutsusu olarak adlandırılan, yoğun bir küresel gaz bulutu çifti haline geldi.

Homunculus Bulutsusu çevresinde parlak bir X-ışını halkası yaklaşık 50 yıl önce keşfedildi ve Chandra’nın önceki çalışmalarında incelendi. Chandra’nın yeni filmi ve verilerin bir araya getirilmesiyle oluşturulan derin bir görüntü, halkanın hızla genişlemesi ve onun dışındaki daha önce bilinmeyen soluk X-ışınları kabuğu da dahil olmak üzere, Eta Carinae’nin değişken geçmişi hakkında önemli ipuçlarını ortaya çıkarıyor.

Çalışmayı yöneten NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Michael Corcoran, “Bu soluk X-ışını kabuğunu 1840’lardaki Büyük Patlama’dan gelen patlama dalgası olarak yorumladık” dedi. “Eta Carinae’nin geçmişinin, başka türlü bilemeyeceğimiz önemli bir kısmını anlatıyor.”

Yeni keşfedilen dış X-ışını kabuğu Homunculus Bulutsusu’na benzer bir şekle ve yönelime sahip olduğundan Corcoran ve meslektaşları her iki yapının da ortak bir kökene sahip olduğunu düşünüyor.

Buradaki fikir, malzemenin 1843’teki Büyük Patlama’dan çok önce, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan verilerde daha önce görülen gaz kümelerinin hareketine dayanarak 1200 ile 1800 arasında, Eta Carinae’den uzağa fırlatıldığı yönünde. Daha sonra Büyük Patlama’dan gelen hızlı patlama dalgası uzayı parçaladı, topaklarla çarpıştı ve milyonlarca dereceye kadar ısıtarak parlak X-ışını halkasını yarattı. Patlama dalgası artık parlak halkanın ötesine geçti.

Maryland Üniversitesi, Baltimore County ve NASA Goddard’dan araştırmacı olan ortak yazar Kenji Hamaguchi, “Bu soluk X-ışını kabuğunun şekli aklımda bir çarpıklık” dedi. “Bu bize soluk kabuğun, Homunculus’un ve parlak iç halkanın büyük olasılıkla yıldız sistemindeki patlamalardan geldiğini gösteriyor.”

XMM-Newton ile araştırmacılar, Eta Carinae’nin X-ışını parlaklığının zamanla azaldığını gördüler; bu, NASA’nın Uluslararası Uzay İstasyonundaki Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Gezgini (NICER) teleskopu ile elde edilen sistemin daha önceki gözlemleriyle aynı fikirdeydi. Yazarlar, Büyük Patlama sırasında Eta Carinae’nin X-ışınlarında ne kadar parlak olduğunu tahmin etmek için basit bir model uyguladılar ve bunu, yüksek hızlı gazın ne kadar hızlı atıldığını tahmin etmek için (filmden belirlenen) malzemenin hızıyla birleştirdi. .

Araştırmacılar, Büyük Patlamanın muhtemelen iki patlamadan oluştuğunu belirlemek için bu bilgiyi ne kadar gazın püskürtüldüğüne dair bir tahminle birleştirdiler. X-ışını patlama dalgasını oluşturan, az miktarda hızlı, düşük yoğunluklu gazın ilk hızlı çıkışı gerçekleşti. Bunu, sonunda Homunculus Bulutsusu’nu oluşturan yoğun gazın daha yavaş püskürmesi izledi.

Yeni X-ışını çalışmasının ortak yazarlarından biri olan Arizona Üniversitesi’nden Nathan Smith liderliğindeki bir ekip, daha önce Büyük Patlamanın, başlangıçta üçlü bir sistem olan iki yıldızın birleşmesinden kaynaklandığını öne sürmüştü. Bu aynı zamanda X-ışınlarında görülen halka benzeri yapıyı da açıklayabilir çünkü bu, malzemenin düz bir düzlemde fırlatılmasına neden olur.

Smith, “Eta Carinae’nin hikayesi giderek daha ilginç hale geliyor” dedi. “Tüm kanıtlar, Eta Carinae’nin normalde bir yıldızı yok edecek çok güçlü bir patlamadan sağ kurtulduğunu gösteriyor. Eta Carinae’nin bizim için ne gibi sürprizler hazırladığını öğrenmek için bir sonraki veri bölümünü sabırsızlıkla bekliyorum.”