Sidney Üniversitesi ve CSIRO’daki araştırmacılar, ASKAP radyo teleskopunu kullanarak daha önce bilinenlerden daha yavaş dönen bir nötron yıldızı keşfettiler. Bu bulgu, nötron yıldızı davranışına ilişkin mevcut modellere meydan okuyor ve yıldızların evrimi ile bu yoğun süpernova kalıntılarının özelliklerine ilişkin anlayışımızı yeniden şekillendirebilir. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Çöken yıldızların çoğu saniyeler içinde tamamen döner. Bu neredeyse bir saat sürüyor.
Avustralyalı bilim insanları Sidney Üniversitesi ve Avustralya’nın ulusal bilim ajansı, CSIROmuhtemel olanı tespit ettim nötron yıldızı şimdiye kadar ölçülenlerden daha yavaş dönüyor.
Şu ana kadar keşfedilen 3000’den fazla nötron yıldızı arasında radyo yayan başka hiçbir nötron yıldızının bu kadar yavaş döndüğü keşfedilmedi. Sonuçlar bugün (5 Haziran) yayınlandı. Doğa Astronomi.
Sidney Üniversitesi Astronomi Enstitüsü’nden baş yazar Dr. Manisha Caleb şunları söyledi: “Bu şekilde radyo titreşimleri yayan bir nötron yıldızı adayı keşfetmek oldukça sıra dışı bir durum. Sinyalin bu kadar yavaş bir hızda tekrar etmesi olağanüstü.”
CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunun sanatçı tarafından gizemli gök nesnesinin iki versiyonuyla tasviri: nötron yıldızı mı yoksa beyaz cüce mi? Kredi bilgileri: Carl Knox/OzGrav
Mevcut Astrofizik Modellerin Zorlukları
Bu olağandışı nötron yıldızı, radyo nötron yıldızı davranışının mevcut tanımlarına uymayacak kadar yavaş bir hızda radyo ışığı yayıyor. Bu, yıldız nesnelerinin karmaşık yaşam döngülerine dair yeni bilgiler sağlar.
Güneş’in yaklaşık 10 katı kütleye sahip büyük yıldızlar, yaşamlarının sonunda tüm yakıtlarını tüketir ve süpernova dediğimiz muhteşem bir patlamayla patlarlar. Geriye kalan, Güneşimizin kütlesinin 1,4 katı kadar bir kütlenin sadece 20 kilometre çapında bir topun içine sıkıştırıldığı kadar yoğun bir yıldız kalıntısıdır.
Madde o kadar yoğundur ki negatif yüklü elektronlar pozitif yüklü protonlara dönüşür ve geriye trilyonlarca nötr yüklü parçacıktan oluşan bir nesne kalır. Bir nötron yıldızı doğuyor.
Bu yıldızların çöküşünün aşırı fiziği göz önüne alındığında, nötron yıldızları genellikle akıl almaz derecede hızlı dönerler; kendi eksenleri etrafında tam dönüşleri yalnızca saniyeler, hatta saniyenin kesirleri kadar sürer.
ASKAP ile Benzersiz Gözlemler
Şimdi, Sidney Üniversitesi ve CSIRO’daki gökbilimciler, sinyalini sadece bir saat gibi nispeten yavaş bir sürede tekrarlayan kompakt bir nesne keşfettiler.
Keşif, Batı Avustralya’daki Wajari Yamaji Ülkesindeki CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopu kullanılarak yapıldı.
Dr. Manish Caleb, Sidney Üniversitesi Fen Fakültesi. Kredi bilgileri: Sidney Üniversitesi, Fiona Wolf
ASKAP radyo teleskopu gökyüzünün büyük bir bölümünü aynı anda görebiliyor, bu da araştırmacıların aramadığı şeyleri bile yakalayabileceği anlamına geliyor. Makalenin ortak yazarı CSIRO bilim insanı Dr. Emil Lenc, ASKAP’ın benzersiz tasarımı olmasaydı bu tuhaf nesneyi bulamayacaklarını söyledi.
“Verilerde yavaşça yanıp sönen bu nesneyi fark ettiğimde, aynı anda bir gama ışını kaynağını izliyor ve hızlı bir radyo patlaması arıyorduk. Tek bir görüş alanında üç farklı şey var” dedi.
“ASKAP, bu tür araştırmalar için dünyadaki en iyi teleskoplardan biri çünkü sürekli olarak gökyüzünün büyük bir kısmını tarıyor ve herhangi bir anormalliği tespit etmemize olanak sağlıyor.”
Uzun Dönemli Sinyallerin Gizemi
Bu kadar uzun periyotlu bir sinyalin kökeni derin bir gizem olmaya devam ediyor, ancak iki tür yıldız baş şüphelidir: beyaz cüceler ve nötron yıldızları.
“İlginç olan şey, bu nesnenin her biri diğerlerinden tamamen farklı özelliklere sahip üç farklı emisyon durumunu nasıl gösterdiğidir. Güney Afrika’daki MeerKAT radyo teleskopu bu eyaletleri birbirinden ayırmada çok önemli bir rol oynadı. Eğer sinyaller gökyüzünde aynı noktadan ortaya çıkmasaydı, bu farklı sinyalleri üreten şeyin aynı nesne olduğuna inanmazdık” dedi Dr. Caleb.
Teorik Çıkarımlar ve Gelecek Araştırmalar
İzole edilmiş haldeyken Beyaz cüce Olağanüstü güçlü bir manyetik alan gözlemlenen sinyali üretebildiğinden, yakınlarda yüksek derecede manyetik izole edilmiş beyaz cücelerin hiç keşfedilmemiş olması şaşırtıcıdır. Tersine, aşırı manyetik alanlara sahip bir nötron yıldızı, gözlemlenen emisyonları oldukça zarif bir şekilde açıklayabilir.
CSIRO’dan Dr. Emil Lenc. Kredi bilgileri: Andrew Zic, CSIRO
Yavaş dönen bir nötron yıldızı olası bir açıklama olsa da araştırmacılar, nesnenin bir nötron yıldızı veya başka bir beyaz cüceden oluşan bir ikili sistemin parçası olduğunu göz ardı edemeyeceklerini söyledi.
Astrofizikte Yeni Sınırları Keşfetmek
Nesnenin nötron yıldızı mı yoksa beyaz cüce mi olduğunu doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulacak. Her iki durumda da bu ekstrem nesnelerin fiziğine dair değerli bilgiler sağlayacak.
“Hatta bu durum bizi nötron yıldızları veya beyaz cüceler hakkındaki onlarca yıllık anlayışımızı yeniden gözden geçirmeye sevk edebilir; nasıl radyo dalgaları yaydıkları ve popülasyonlarının nasıl olduğu Samanyolu galaksi,” dedi Dr. Caleb.
Önde gelen radyo astronomu ve Sidney Üniversitesi Fizik Fakültesi başkanı Profesör Tara Murphy şunları söyledi: “Yeni teleskoplarımızın ortaya çıkışına kadar dinamik radyo gökyüzü nispeten keşfedilmemişti. Artık derinlemesine bakabiliyoruz ve çoğu zaman her türden olağandışı olguyu görüyoruz. Bu olaylar bize fiziğin aşırı ortamlarda nasıl çalıştığına dair fikir veriyor.”
Referans: Caleb, M. ve diğerleri, 5 Haziran 2024, “54 dakikalık bir süre ile geçici bir emisyon durumu değişimi”, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02277-w
