Samanyolu’ndaki en büyük yıldızlardan birinin gözden kaybolurken incelenmesi

Georgia Eyalet Üniversitesi’nin CHARA Dizisinden gökbilimciler, yakın zamanda garip bir sönümlenme olayı yaşayan, RW Cephei olarak bilinen devasa bir yıldızın ilk yakın çekim görüntülerini yakaladılar. Görüntüler, Dünya’dan yaklaşık 16.000 ışıkyılı uzaklıktaki devasa yıldızın çevresinde olup bitenler hakkında yeni ipuçları sağlıyor.

Ayrıntılı görüntüler ve gözlemlerin yanı sıra bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından oluşturulan akıllı algoritmalar, RW Cephei’den bir gaz bulutu fırlatan ve yıldız ışığının büyük bir kısmını görüş alanından engelleyen büyük bir patlamaya işaret ediyor. Georgia Eyaleti CHARA Dizisinden uzmanlar, yeni bulguları New Orleans’taki Amerikan Astronomi Topluluğu’nun 243. toplantısında sundu. Araştırma yayınlanan içinde Astronomi Dergisi.

Bilim adamları geçen yıl, ömrünün sonuna yaklaşırken devasa boyutlara ulaşan ve “soğuk hiperdev” örneği olan devasa yıldızın sönmesi karşısında şaşırmışlardı. RW Cephei o kadar büyüktür ki, eğer Güneş’in bulunduğu konuma yerleştirilseydi dış katmanları Jüpiter’in yörüngesinin ötesine ulaşırdı.

Uluslararası bir araştırmayı yöneten Georgia Eyalet Üniversitesi gökbilimcisi Narsireddy Anugu, “İlk CHARA gözlemlerimizi Aralık 2022’de, kış mevsiminin kapanmasından hemen önce yaptık, ancak sonuçlar o kadar dikkat çekiciydi ki, yıldıza tekrar erişilebildiğinde ek gözlemler yapmaya karar verdik” dedi. Solmanın kaynağını belirlemek için RW Cephei’nin ilk yakın çekim fotoğraflarını çekme arayışında olan bilim adamlarından oluşan bir ekip.

Yaşlı yıldızlar, dış katmanlarındaki değişikliklerle ilişkili ışık değişimleri sergilerler. Değişiklikler genellikle küçüktür, bu nedenle gökbilimciler Wolfgang Vollmann ve Costantino Sigismondi, 2022’de RW Cephei’nin önceki birkaç yılda çarpıcı biçimde sönümlendiğini açıkladığında bilim insanları hayrete düştü. Aralık 2022 itibarıyla RW Cephei, benzeri görülmemiş bir düşüşle normal parlaklığının yaklaşık üçte birine kadar solmuştu. Bilim insanları bu büyük kararmaya neyin sebep olduğunu bulmak istiyordu.

Devasa boyutuna rağmen RW Cephei o kadar uzakta ki, en büyük geleneksel teleskoplarla bile noktasal bir nokta gibi görünüyor. Yıldızı yakından görmek için Yüksek Açısal Çözünürlüklü Astronomi Merkezi (CHARA) Dizisi teleskoplarının olağanüstü yetenekleri gerekiyordu.

CHARA Dizisi, Kaliforniya’daki tarihi Mount Wilson Gözlemevi’nde bulunan altı teleskoplu bir tesistir. Teleskoplar, devasa bir teleskop gibi birlikte hareket edecek şekilde dağın tepesine yerleştirildi. Işık ışınlarının birleşimi, CHARA Dizisine gökyüzündeki en büyük geleneksel teleskoplardan yaklaşık 30 kat daha küçük ve Dünya’dan bakıldığında aydaki bir insandan daha küçük olan çok küçük nesnelerin ayrıntılarını görme yeteneği verir.

CHARA gözlemleri, yıldızın beklendiği gibi yuvarlak görünmediğini, ancak tüm ayrıntıları içeren bir resim oluşturmak için Georgia Eyalet Üniversitesi Astronomi Profesörü Fabien Baron tarafından oluşturulan özel bilgisayar programlarının gerekli olduğunu gösterdi.

Baron, “CHARA teleskoplarının aralıkları, resimlerin kesin ayrıntılarında bir düzeyde belirsizliğe neden oluyor, bu nedenle görüntünün tamamını kurtarmak için akıllı algoritmalara ihtiyacımız var” dedi.

Son resimler, dış katmanlarındaki hareketlerle sarsılan ve yüzeyinde giderek daha soluk ve parlak lekeler oluşturan bir yıldızı gösteriyor. Dahası, görünüm, en soluk halinden eski parlaklığına doğru yavaş bir iyileşmeye geçişle aynı zamana denk gelen 10 aylık gözlem dönemi boyunca önemli ölçüde değişti.

Bulmacanın son parçası, Georgia Eyalet Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Katherine Shepard’ın New Mexico’daki Apache Point Gözlemevi’nde yaptığı RW Cephei’nin ek gözlemlerinden geldi. Shepard, RW Cephei’den gelen ışığı görünürden kızılötesine kadar kaydetmek için özel bir kamera kullandı ve bu ölçümler, kızılötesine kıyasla görünür renklerdeki solmanın çok daha büyük olduğunu gösterdi. Bu, yıldız ışığının görüşümüzü engelleyen mikroskobik toz bulutları tarafından engellendiğine dair bir işarettir.

Birlikte ele alındığında, gözlemler RW Cephei’nin büyük bir gaz bulutu başlatan büyük bir patlama yaşadığını gösteriyor. Bulut uzaklaştıkça soğudu ve yıldız ışığının büyük bir kısmını etkili bir şekilde engelleyen toz parçacıkları oluşturdu. Artık bulut genişledikçe yıldızı ve onun sorunlu çevresini yeniden görmeye başlıyoruz.

CHARA Direktörü Douglas Gies, bunun geçen yüzyılda RW Cephei’yi harap eden birkaç büyük patlamadan biri olabileceğini ve bu tür patlamaların, yıldızın ölümünden önce kütle kaybında rol oynamaya devam edeceğini düşünüyor.

Gies, “Bu çok özeldi çünkü bulut Dünya yönünde fırlatılmıştı, dolayısıyla felaketin tüm etkilerine tanık olmak için doğru yerdeydik” dedi.