Zamanı Geri Sararak Süpernova Patlamasının Yaşını ve Yerini Hesaplamak

SÜPERNOVA PATLAMASINDAN GELEN IŞIK 1.700 YIL ÖNCE DÜNYA’YA ULAŞTI

Üçüncü yüzyılda bir zamanlar, Dünya’dan devasa bir yıldızın patlamasından kaynaklanan parlak bir ışık görüldü.

Süpernova patlaması kuzey yarımkürede parıldasaydı, kötü bir alamet olarak kabul edilebilirdi. O sıralarda Batı Medeniyeti bir çalkantı içindeydi. Roma İmparatorluğu parçalanmaya başlamıştı. Bir imparator öldürüldü, ardından siyasi ayaklanmalar, iç savaşlar ve barbar saldırıları geldi.

Ancak şiddetli süpernova ölümü yalnızca güney göklerinde görülebiliyordu. Patlama, yakındaki uydu galaksisi Küçük Macellan Bulutu’nda meydana geldi. Bununla birlikte, havai fişek patlamasından sonra gökyüzünde sürüklenen duman ve kül gibi, süpernova da geride bugün hızla genişlemeye devam eden bir enkaz bulutu bıraktı. Bu bulut, astronomik dedektiflerin patlamanın izini sürmesi için adli kanıtlar sağlıyor.

10 yıl arayla alınan süpernova kalıntısının Hubble gözlemlerini eleyen gökbilimciler, bulutun genişleme oranını hesapladılar. Verileri analiz etmek bir filmi geri sarmak gibiydi.  Araştırmacılar, patlamadan fırlatılan tüm enkazların yolunu, uzayda lanetli yıldızın parçalandığı noktaya kadar izlediler. Analizleri, patlayan yıldızdan gelen ışığın 1.700 yıl önce Dünya’ya ulaştığını ortaya koyuyor.

Kurban, Samanyolu’muzun uydu galaksisi olan Küçük Macellan Bulutu’nda uzun zaman önce patlamış bir yıldız. Ölüme mahkum olan yıldız, NASA’nın Einstein Gözlemevi’nin ilk kez X-ışınlarında keşfettiği , 1E 0102.2-7219 adlı bir süpernova kalıntısı olan genişleyen, gaz halinde bir ceset bıraktı . Dedektifler gibi, araştırmacılar da Hubble tarafından çekilen arşiv görüntülerini eleyerek 10 yıl arayla yapılan görünür ışık gözlemlerini analiz ettiler.

West Lafayette, Indiana’daki Purdue Üniversitesi’nden John Banovetz ve Danny Milisavljeviç liderliğindeki araştırma ekibi, süpernova patlaması tarafından fırlatılan 45 iribaş şeklindeki, oksijen açısından zengin ejekta (bir bölgeden fırlatılan parçacıklar) kümelerinin hızlarını ölçtü. İyonize (bir veya daha çok elektron kazanmış ya da yitirmiş bir atomdan (veya bir atom grubundan) oluşmuş elektrik yüklü parçacıktır.) oksijen mükemmel bir izleyicidir çünkü en çok görünür ışıkta parlar.

Doğru bir patlama yaşı hesaplamak için gökbilimciler en hızlı hareket eden 22 ejekta (bir bölgeden fırlatılan parçacıklar) kümesini veya düğümünü seçtiler. Araştırmacılar, bu hedeflerin yıldızlararası materyalden geçerek yavaşlatılmış olma ihtimalinin en düşük olduğunu belirlediler. Daha sonra, ejekta bir noktada birleşerek patlama bölgesini belirleyene kadar düğümlerin hareketini geriye doğru izlediler. Bu bir kez bilindiğinde, hızlı düğümlerin patlama merkezinden mevcut konumlarına seyahat etmenin ne kadar sürdüğünü hesaplayabildiler.

Tahminlerine göre, patlamadan gelen ışık, 1700 yıl önce, Roma İmparatorluğu’nun çöküşü sırasında Dünya’ya geldi. Bununla birlikte, süpernova yalnızca Dünya’nın güney yarım küresinin sakinleri tarafından görülebilirdi. Ne yazık ki, bu trajik olayın bilinen bir kaydı yok.

Araştırmacıların sonuçları, süpernovanın patlama bölgesi ve yaşıyla ilgili önceki gözlemlerden farklıdır. Örneğin daha önceki çalışmalar, patlama yaşlarına 2000 ve 1000 yıl önceye tarihledi. Ancak Banovetz ve Milisavljeviç, analizlerinin daha sağlam olduğunu söylüyorlar.

Milisavljeviç, “Önceki bir çalışma, Hubble’daki iki farklı kamera, Geniş Alan Gezegensel Kamera 2 ve Araştırmalar için Gelişmiş Kamera (ACS) kullanılarak 10 yıl arayla çekilmiş görüntüleri karşılaştırdı.” “Ancak bizim çalışmamız aynı kamera olan ACS ile alınan verileri karşılaştırıyor, bu da karşılaştırmayı çok daha sağlam hale getiriyor; aynı enstrumanı kullanarak düğümleri takip etmek çok daha kolaydı. Bu kadar net bir karşılaştırma yapabildiğimiz Hubble’ın uzun ömürlülüğünün bir kanıtı.”

Gökbilimciler, hangi ejecta kümelerinin analiz edileceğini seçerken keskin ACS görüntülerinden de yararlandı. Daha önceki çalışmalarda, araştırmacılar bir patlama yaşını hesaplamak için tüm gaz halindeki enkazın hızının ortalamasını aldılar. Bununla birlikte, ACS verileri, bir süpernova olarak patlamadan önce yıldızın saçtığı daha yoğun malzemeye çarptığı için püskürmenin yavaşladığı bölgeleri ortaya çıkardı. Araştırmacılar bu düğümleri örneğe dahil etmediler. Süpernova patlamasının doğru bir yaş tahminini belirlemek için bunları kullanarak patlamadan kaynaklanan orijinal hızlarını en iyi yansıtan ejektaya ihtiyaçları vardı.

Hubble ayrıca, patlamadan fırlatılan şüpheli bir nötron yıldızının (yıldızın ezilmiş çekirdeğinin) hızını da ölçtü. Tahminlerine göre, nötron yıldızı şu anki konumuna gelebilmek için patlamanın merkezinden saatte 3,218,688 km’den fazla hareket ediyor olmalı. Şüpheli nötron yıldızı, NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’nden alınan verilerle birlikte, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskopu ile yapılan gözlemlerde tespit edildi.

Banovetz, “Bu oldukça hızlı ve bir nötron yıldızının süpernova patlamasından bir tekme almış olsa bile ne kadar hızlı hareket edebileceğini düşündüğümüzün en uç noktasında.” diyor.  “Daha yeni araştırmalar, cismin aslında süpernova patlamasının hayatta kalan nötron yıldızı olup olmadığını sorguluyor. Bu, potansiyel olarak aydınlanan kompakt bir süpernova ejecta yığınıdır ve sonuçlarımız genel olarak bu sonucu desteklemektedir.”

Yani nötron yıldızı için av hala devam ediyor olabilir. Banovetz, “Çalışmamız gizemi çözmüyor, ancak aday nötron yıldızı hızı hakkında bir tahmin veriyor.” diye ekliyor.

Bu Görsel Hakkında : Bu Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü, yaklaşık 1.700 yıl önce bir süpernova patlamasından fırlatılan yüksek hızlı fırlatmanın yönünü özetliyor.

1E 0102.2-7219 adlı bir süpernova kalıntısı olan yıldız cesedi, Samanyolu’muzun bir uydu galaksisi olan Küçük Macellan Bulutu’nda ölümüyle karşılaştı.

Görüntü, patlama bölgesinden saatte ortalama 3,218,688 km  hızla uzaklaşan parlayan gazlı kümelerin şeritlerini gösteriyor. Bu hızla Ay’a gidip 15 dakikada geri dönebilirsiniz.

Bu renkli birleşik görüntü, iyonize oksijenin parıltısını yakalayan kırmızı, yeşil ve mavi filtreler aracılığıyla ayrı pozlamalardan birleştirildi.

Gazlı düğümler süpernova patlamasından farklı hız ve yönlerde hareket ettiğinden, bu bileşimde Dünya’ya doğru hareket edenler mavi, uzaklaşanlar kırmızı renkle gösterilmiştir.

Araştırmacılar, süpernova kalıntısının görünür ışıktaki görüntüleri için Hubble arşivini kullandılar. Süpernova patlamasının yaşı ve bölgesi hakkında daha doğru bir tahmin hesaplamak için verileri analiz ettiler.

Yaklaşık 200.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Küçük Macellan Bulutu, güney yarımkürede görülebilmektedir. Görüntü : NASA, ESA, STScI, John Banovetz (Purdue Üniversitesi), Danny Milisavljevic (Purdue Üniversitesi)

İlhan Vardar

Kaynak : NASA MEDYA BAĞLANTISI Sürüm Kimliği: 2021-002