24 Şubat 1987’de, komşu galaksimiz Büyük Macellan Bulutu‘nda parlak bir süpernovada bir yıldız patladı. O zamandan beri gökbilimciler, yıldız çekirdeğinin kalanını arıyorlar. Şimdi bu nötron yıldızını bulabilirlerdi. Çünkü NASA’nın Chandra X-ışını teleskopu da dahil olmak üzere birkaç teleskop, süpernova kalıntısında yüksek enerjili radyasyon imzaları tespit etti. Örüntüleri, hızla dönen bir nötron yıldızının – genç bir pulsar – bu süpernova kalıntısının tozla örtülü merkezinde gizlendiğini gösteriyor.
Devasa bir yıldız yaşam döngüsünün sonuna ulaştığında, nükleer füzyonundan kaynaklanan radyasyon basıncı artık maddesinin muazzam kütlesini etkisiz hale getirmek için yeterli değildir. Sonuç olarak, bir çekirdek çökmesi meydana gelir ve yıldız bir süpernovada patlar. Yıldızın dış kabukları uzaya fırlatılırken, ya çekirdek, bir nötron yıldızı ya da bir kara delikten yalnızca aşırı derecede sıkıştırılmış kalıntılar kalır. 24 Şubat 1987’de 168.000 ışıkyılı uzaklıkta bir yıldız Büyük Macellan Bulutu’nda patladığında, gece gökyüzünde çıplak gözle bile görülebilen ilk süpernovaydı. Buna göre, gökbilimciler bu süpernova 1987A’yı ve kalıntılarını o zamandan beri yoğun bir şekilde incelediler.
Yıldızların kalıntısı nerede?
Ancak her şeyden önce bu süpernova kalıntısının merkezi toz ve gaz bulutları ile kaplıdır, bu nedenle yıldız çekirdeğinin kalıntısını bulmak henüz mümkün olmamıştır. Palermo Üniversitesi’nden ilk yazar Emanuele Greco, “Gökbilimciler 34 yıldır orada beklediğimiz nötron yıldızını bulmak için yıldız molozlarını arıyorlar” diye açıklıyor. Ayrıca daha sonra çıkmaza dönüştüğü ortaya çıkan pek çok kanıt vardı. Ancak son sonuçlarımız farklı. “Birkaç yeni gözlem, hızla dönen bir nötron yıldızının – bir pulsarın – Süpernova 1987A’nın kalbinde saklı olduğu varsayımını doğruluyor. 2020’nin başlarında gökbilimciler, Atacama Büyük Milimetre / milimetre altı Dizisi (ALMA) yardımıyla toz bulutunun merkezinde gözle görülür derecede sıcak bir nokta keşfettiler. Birkaç milyon derece sıcaktır ve özellikleri ve konumu sıcak, genç bir nötron yıldızıyla eşleşir.
Greco ve ekibi şimdi süpernova kalıntısında merkezden gelen X-ışınlarını tespit etti ve aynı zamanda genç bir nötron yıldızının beklenen emisyonlarına da iyi uyuyor. Verileriniz, 2012 ve 2014 yılları arasında süpernova kalıntısından yapılmış iki yörüngesel NASA X-ışını teleskopu Chandra ve NuSTAR’ın (Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi) görüntülerinden geliyor. Bu süre zarfında radyasyondaki değişiklikler, araştırmacıların bunu iki olası kaynakla karşılaştırmasına olanak tanıdı. astrofiziksel bir model kullanarak bu tür radyasyonun Bir süpernova kalıntısındaki X-ışınları bir nötron yıldızından kaynaklanabilir, ancak aynı zamanda gaz ve yıldız kalıntılarıyla çarpışan patlamanın şok dalgasından da kaynaklanabilir.
Telltale X-ışınları
Gökbilimcilerin keşfettiği gibi, X-ışınları iki bileşenden oluşur: “yumuşak” X-ışını radyasyonunun daha düşük enerjili kısmı ve yüksek enerjili kısım. Modellere göre bu iki parçanın farklı kökenleri olması gerekir. Greco ve ekibi, “0,5 ila 8 kiloelektron voltluk yumuşak X-ışınlarının, şoklanmış yıldız çevresinden gelen termal radyasyondan kaynaklandığını bulduk” dedi. “Ama aynı zamanda tüm NuSTAR spektrumlarında on kiloelektronvolttan fazla enerjinin güçlü oranlarını bulduk. Bu, başka bir bileşenin olması gerektiğini açıkça göstermektedir. Bu yüksek enerjili bileşenin özellikleri, genç, hızla dönen bir nötron yıldızından beklenebilecek radyasyonla eşleşiyor. Ayrıca, araştırmacıların açıkladığı gibi, elektronları şok dalgasından bu enerjinin X-ışınlarını yayacak kadar yüksek hızlara çıkarmak 400 yıl alacaktı. Süpernova sadece 34 yıl önce olduğu için bu göz ardı edildi.
Gökbilimciler, Süpernova Kalıntısı 1987A’nın tozunun arkasında, pulsar rüzgar bulutsusu olarak adlandırılan güçlü parçacık ve ışın akımları yayan genç bir pulsar olmasının çok daha muhtemel olduğunu düşünüyor. Siz ALMA’nın bulutun merkezinde bulduğu sıcak noktanın yaratıcısı olabilirsiniz. Yıldız patlaması sırasında gerçekten bir pulsarın oluşup oluşmadığı önümüzdeki on yıl içinde açıklığa kavuşabilir. Çünkü gökbilimciler, süpernova kalıntısının merkezi toz bulutunun o zamana kadar yavaşça yayılıp çözülmesini bekliyorlar. Astronomical Observatory’den ortak yazar Salvatore Orlando, “Bu bize bir bebek pulsarının evrimini inceleme fırsatı verebilir” diyor.
Kaynak: Emanuele Greco (Universität Palermo) ve diğerleri, The Astrophysical Journal