Bir yıldız öldü: Bilim insanları süpernovayı gerçek zamanlı olarak izliyor

[™ Admin]

Bir yıldız öldü: Bilim insanları süpernovayı gerçek zamanlı olarak izliyor

İsrail'in Rehovot'taki Weizmann Bilim Enstitüsü'nden bilim insanları, yeni bir çalışmada belirtildiği gibi, bir yıldızın patlamasını gerçek zamanlı olarak izleyip takip ederek bir süpernovaya şimdiye kadarki en kapsamlı bakışı elde ettiler.

Bu keşif, evrendeki en önemli olgulardan birine ilişkin anlayışımızda ileriye doğru atılmış büyük bir adımdır.

Bu çalışmanın bulguları hakemli akademik dergi Nature'da yayınlandı.

Şans eseri: Bir yıldızın patlamasını izlemek

Basitçe söylemek gerekirse süpernovalar yıldız patlamalarıdır.

Daha basit bir şekilde ifade etmek gerekirse, yaşam, yaratılış, ölüm ve genişlemeden oluşan daha büyük kozmik döngünün önemli bir parçasını temsil ediyorlar.

Işığı bize 21 yıl önce ulaşan, M81 galaksisinde patlayan bir yıldız olan süpernova 1993J'nin bir sanatçının izlenimi. (Kaynak: ESA/Hubble)
Her türden yıldız, çekirdeklerindeki bu enerji üretimiyle beslenir; bu enerji, nükleer fisyonun daha hafif elementleri birleştirerek daha ağır olanları oluşturmasıyla elde edilir. Yıldızı sıcak tutan, gazların genişlemesine izin verirken aynı zamanda kütlesini hassas bir çekimsel denge içinde çekirdeğe doğru çeken de bu süreçtir.

Bir yıldız artık enerji üretemediğinde ölür. Artık ağır elementlerle dolu olan daha büyük yıldızlar, süpernova olarak bilinen güçlü bir patlamayı açığa çıkaracak. Bu, ağır elementlerin bazılarını bir araya getirerek daha da ağır olanları oluşturur ve hepsi kozmosa saçılır.

Bu süreç, evrenin işleyişi için hayati öneme sahiptir; her şeyin genişlemeye devam etmesine ve sonuçta evrenin sürekli genişlemesinin yapı taşlarının gönderilmesine izin verir.

Başka bir deyişle, evrendeki her şey yıldız tozundan yapılmıştır ve süpernovalar, bu yıldız tozunu biriktirmek ve yeni şeyler yapmak için oraya gönderen şeylerdir.

O yıldızın kalıntıları hala oradadır ve bir araya gelerek ya bir nötron yıldızı ya da bir kara delik oluşturacak şekilde yoğunlaşırlar.

Süpernovaları incelemek bilim adamlarına evren hakkında zengin bilgiler verdi. Zaman geçtikçe, süpernovalarla ilgili akademik literatür kütüphanesi daha da genişledi, özellikle de teknolojik ilerlemeler bilim adamlarının uzak galaksilerde meydana gelen süpernovaları bulmasına yardımcı oldu.

Ancak hâlâ çok büyük bir sorun var: Bir yıldızın süpernovaya dönüşeceğini nasıl tahmin edersiniz?

Tarihimiz boyunca, süpernovaların Dünya üzerindeki göklerde görülebildiği uzak geçmişteki zamanlar dışında, bilim insanları bir yıldızın ne zaman patlayacağını önceden belirleyemediler.

Elbette, bir süpernova gerçekten meydana geldiğinde, bu oldukça açık hale geliyor; sonuçta bu patlamalar kelimenin tam anlamıyla evreni şekillendiriyor. Ancak bilim adamlarının yapabileceği tek şey, patlamanın ardında ne bıraktığını görmek için sonrasını incelemek.

Ancak Weizmann'daki bilim insanları bir süpernovaya gerçek zamanlı olarak tanık olabildiler. Peki imkansızı yapmayı ve bir yıldızın patlayıp patlamayacağını tahmin etmeyi nasıl başardılar?

Cevap son derece basit: Yapmadılar.

Weizmann Parçacık Fiziği ve Astrofizik Bölümü'nde Prof. Avishay Gal-Yam'ın grubunun bir parçası olan araştırmacılar, 2023 yılında süpernova etkileşimlerine ilişkin veriler için NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu'nu kullanmayı umuyorlardı. Bunun yerine, yalnızca bir süpernovaya değil, nispeten yakında olan bir süpernovaya da tanık oldular: Komşu Messier 101 galaksisindeki kırmızı bir süperdev.

Ancak eski atasözü "İnsan plan yapar, Tanrı güler" kolaylıkla "İnsan plan yapar, Süpernova'nın zamanlaması kötüdür" şeklinde yeniden ifade edilebilir, çünkü çok uygunsuz bir zamanda geldi.

Süpernova, İsrail'de zaten hafta sonu olan bir Cuma günü ve Hubble'ın operasyon merkezinin bulunduğu Baltimore'da hafta sonundan hemen önce keşfedildi. Gal-Yam, bunu bulan kişinin Japon amatör bir gökbilimci olduğunu açıkladı ve o Cuma günü evde otururken e-postalarına göz attığını belirtti. Bunu görünce hemen öğrencilerine e-posta gönderdi.

Durumu daha da karmaşık hale getiren bu olay, çalışmanın yazarlarından biri olan doktora öğrencisi Erez Zimmerman'ın evlenmeye hazırlanmasından hemen önce gerçekleşti.

Zimmerman, "Pazar günü evlenmek üzereydim. Yurt dışından bir sürü misafirim geldi ve birlikte bir bara gittik" dedi. "Ben hâlâ bardayken akıllı telefonuma bir dizi e-posta gelmeye başladı. E-postaya baktım ve bunun tam olarak Hubble Uzay Teleskobu ile gözlemlemeyi beklediğim süpernova olduğunu fark ettim. Bu bir gün ve bir gündü. düğünün yarısına kala... Nişanlımla arabaya gittim ve ona şöyle dedim: 'Bak, sanırım üzerinde çalışmam gereken bir süpernova var.' Şöyle dedi: 'Hubble mı?' Ben de 'Evet, Hubble'dım."

Gal-Yam yaptığı açıklamada, "Bir bilim insanı olarak bu kadar hızlı hareket etmek zorunda kalmanız çok nadirdir" dedi. "Bilimsel projelerin çoğu gece yarısı gerçekleşmiyor, ancak fırsat doğdu ve buna göre yanıt vermekten başka seçeneğimiz yoktu."

Bu zamana karşı bir yarıştı, tüm verilerin mümkün olduğu kadar çabuk alınması gerekiyordu ve NASA Hubble operatörleri hafta sonu için yola çıkmadan önce verileri toplamak için Hubble'ı tam olarak doğru noktaya mükemmel bir şekilde yönlendirmeleri gerekiyordu.

Korkunç zamanlamaya ve Hubble'ın yavaşlığına rağmen araştırmacılar imkansızı başardılar. Hubble 50 saat içinde süpernovayı gözlemlemeye başladı; bilim insanları ilk kez oraya bu kadar hızlı ulaşabildi.

Peki ya düğün? Hala devam ediyordu ve araştırmacıların çoğu, tüm çalışmaları nedeniyle bitkin ve enerjik bir halde geldi.

Zimmerman, düğün günü her şeyi hazırlamak için çok çalıştığını, ardından NASA'dan süpernovayı gözlemleyeceklerine dair onay aldığını anlattı. "Yani bunun düğünümün ertesi günü olacağının farkındaydım" dedi.

Hubble, sosyal medyada Zimmerman için süpernovaya göz attığını bile doğruladı.

Peki ne öğrendiler?

İlginç bir şekilde Hubble, evrenin bu özel kısmını daha önce birçok kez gözlemlemiş ve buradan veri toplamıştı. Bu nedenle NASA'nın arşivlerinde bununla ilgili çok büyük miktarda veri mevcuttu.

Araştırmacılar, kırmızı süperdev yıldızı son günlerinde görebildiler ve bu, bir süpernovanın ne olduğuna dair neredeyse kusursuz bir portre oluşturdu: Bir yıldızın ölümü.

Ancak şunu unutmayın: Bir süpernova arkasında genellikle bir nötron yıldızı veya bir kara delik bırakır. Buna ne dersin?

Bununla ilgili olarak araştırmacılar ilginç bir şeye dikkat çekti.

Bir açıklamada konuşan Weizmann doktora öğrencisi Ido Irani, süpernovadan önce ve sonra yıldız çevresindeki malzemenin yoğunluğunu ve kütlesini hesaplarken bir şeyin eksik olduğunu belirtti: Özellikle çok fazla kütle.

Kütle, yerçekimine göre değişebilen ağırlık gibi değildir. Aksine, kütle statik bir rakamdır. Kaybolması için bir yere gitmiş olması gerekir. Ekibin ortaya attığı hipotez, bir kara deliğin oluştuğu ve kara deliğin bu kütleyi içine almış olabileceği yönünde.

Ancak genel olarak, araştırmacılar daha önce hiç görülmemiş bir süpernovaya tanık olabildiler; bu da, geriye dönüp bakıldığında, bir yıldızdan adli delil toplamaya başvurmak yerine, bir yıldızın son günlerinde nasıl olduğunu inceleyebilecekleri anlamına geliyor. süpernova.

Bu yıldız çok yakın olduğu için mevcut veriler oldukça yüksek kalitede.

Ancak keşfedilecek daha çok şey var. Süpernova henüz bitmedi ve yeni veriler hâlâ gelmeye devam ediyor. Bu kadar malzeme nereye gidecek? Sonunda ne yapacak? Sonunda Samanyolu'nu, güneş sistemimizi, Dünya'yı ve tüm yaşamı yaratan, uzak geçmişte süpernovanın yaydığı malzemelerdi.

Zimmerman, "Hepimizin yıldız tozu olduğumuza dair bir söz var ve aslında bu doğru çünkü vücudumuzdaki her element bir yıldızdan kaynaklanıyor" dedi. "Ve yıldızlar patladığında bu maddeyi etrafa yayarlar ve sonunda bize ulaşır."

Bütün bunlar göz önüne alındığında, olasılıklar neredeyse sonsuz olabilir.

Kaynak: TJP