NASA’nın Chandra X-Ray Gözlemevi’nden yeni bir araştırmaya göre, bir yıldızın içi muhteşem bir şekilde patlamadan önce kendini açtı. Bugün, Cassiopeia a Supernova kalıntısı olarak bilinen bu paramparça yıldız, gökyüzünde en iyi bilinen, iyi çalışılmış nesnelerden biridir.
Ancak üç yüz yıl önce, kendini yok etmenin eşiğinde dev bir yıldızdı. Yeni Chandra çalışması, patlamadan sadece birkaç saat önce, yıldızın iç kısmının kendini şiddetle yeniden düzenlediğini ortaya koyuyor. Yıldız göbeğinin bu son dakika karıştırmasının, büyük yıldızların nasıl patladığını ve kalıntılarının daha sonra nasıl davrandığını anlamak için derin sonuçları vardır.
Cassiopeia A (kısaca CAS), teleskopun 1999’daki lansmanından sonra baktığı ilk nesnelerden biriydi ve gökbilimciler tekrar tekrar gözlemlemek için geri döndüler.
Japonya’daki Meiji Üniversitesi’nden Toshiki Sato, “CAS A’nın Chandra verilerine her yakından baktığımızda yeni ve heyecan verici bir şey öğreniyoruz” dedi. “Şimdi o paha biçilmez X-ışını verilerini aldık, güçlü bilgisayar modelleriyle birleştirdik ve olağanüstü bir şey bulduk.”
Büyük yıldızlar yaşlandıkça, nükleer reaksiyonlarla iç mekanlarında giderek daha ağır elementler oluşur ve farklı elementlerin soğan benzeri katmanları oluşturur. Dış tabakaları çoğunlukla hidrojenden yapılmıştır, bunu helyum, karbon ve giderek daha ağır elemanlar katmanlarından yapılmıştır – yıldızın merkezine kadar uzanır.
Demir yıldızın çekirdeğinde oluşmaya başladığında, oyun değişir. Demir çekirdek belirli bir kütlenin ötesine geçer (güneşin kütlesinin yaklaşık 1,4 katı) büyür, artık kendi ağırlığını destekleyemez ve çöker. Yıldızın dış kısmı çökmekte olan çekirdeğe düşer ve çekirdek collapse süpernova olarak ribauntlar.
Chandra verileri ile yapılan yeni araştırma, hayatının son anlarında yıldızın derinliklerinde meydana gelen bir değişikliği ortaya koyuyor. Bir milyon yıldan fazla bir süre sonra CAS, patlamadan önce son saatlerinde büyük değişiklikler geçirdi.
Japonya’daki Kyoto Üniversitesi’nden ortak yazar Kai Matsunaga, “Araştırmamız, Cas A’daki yıldızın çökmesinden hemen önce, büyük miktarda silikonlu bir iç tabakanın bir kısmının dışa doğru seyahat ettiğini ve çok sayıda neon ile komşu bir katmana girdiğini gösteriyor” dedi. “Bu, bu iki katman arasındaki bariyerin kaybolduğu şiddet içeren bir olay.”
Bu kargaşa sadece silikon açısından zengin malzemenin dışarıya doğru seyahat etmesine neden olmakla kalmadı; Ayrıca neon açısından zengin malzemeyi içe doğru seyahat etmeye zorladı. Ekip, Cas A’nın Supernova kalıntılarında bu dış silikon akışlarının ve içe doğru neon akışlarının net izlerini buldu. Silikon açısından zengin ancak neon bakımından fakir küçük bölgeler neon bakımından zengin ve silikonda fakir bölgelerin yakınında yer almaktadır.
Bu bölgelerin hayatta kalması sadece yıldızın ayaklanması için kritik kanıtlar sağlamakla kalmaz, aynı zamanda silikon ve neonların diğer elementlerle tam olarak karıştırılmasının patlamadan hemen önce veya sonra gerçekleşmediğini gösterir. Bu karıştırma eksikliği, hayatlarının uçlarına yakın büyük yıldızların ayrıntılı bilgisayar modelleri tarafından tahmin edilmektedir.
Mahkum yıldızın içindeki bu iç kargaşa için birkaç önemli çıkarım vardır. Birincisi, CAS’ın simetrik şeklini üç boyutta bir kalıntıdan ziyade doğrudan açıklayabilir. İkincisi, bir patlama ve enkaz alanı, şimdi bu nesnenin gözlenen yüksek hızını açıklayan bir nötron yıldızı olan yıldızın geri kalan çekirdeğine güçlü bir vuruş vermiş olabilir.
Son olarak, yıldızın iç değişiklikleri tarafından yaratılan güçlü türbülanslı akışlar, süpernova patlama dalgasının gelişimini teşvik ederek yıldızın patlamasını kolaylaştırmış olabilir.
Kyoto Üniversitesi’nden ortak yazarı Hiroyuki Uchida, “Yıldız yapısındaki bu değişikliğin belki de en önemli etkisi, patlamanın kendisini tetiklemeye yardımcı olabileceğidir” dedi. “Bir yıldızın bu tür son iç faaliyetleri kaderini değiştirebilir – ister süpernova olarak parlayacak olsun ya da olmasın.”
Bu sonuçlar Astrofizik Dergisi’nin son sayısında yayınlandı ve Çevrimiçi mevcut.
Chandra hakkında daha fazla bilgi edinmek için:
https://science.nasa.gov/chandra
Chandra X-Ray Gözlemevi ve Misyonu hakkında daha fazla bilgi edinin:
Bu sürüm, Dünya’dan yaklaşık 11.000 ışık yılı bulunan donut şeklinde bir süpernova kalıntısı olan Cassiopia A’nın kompozit bir görüntüsüne sahiptir. Görüntüye, nispi silikon ve neon bolluğuna sahip bir bölgeyi vurgulayan bir iç kısım vardır.
Üç yüz yıl önce, Cassiopeia A veya Cas A, kendini yok etmenin eşiğinde bir yıldızdı. Kompozisyonda, bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış hidrojen, helyum, karbon, silikon, kükürt, kalsiyum ve neon gibi farklı elementler açısından zengin katmanlarla bir soğana benziyordu. Bu demir çekirdek belirli bir kütlenin ötesine geçtiğinde, yıldız artık kendi ağırlığını destekleyemedi. Dış katmanlar çökmekte olan çekirdeğe düştü, daha sonra bir süpernova olarak geri döndü. Bu patlama, kompozit görüntüde gösterilen çörek benzeri şekli yarattı. Şekil biraz düzensizdir, çöreklerin daha ince çeyreği, merkez dışı deliğin sol üst kısmına sahiptir.
Çörek gövdesinde, yıldızın öğelerinin kalıntıları, kırmızı ve mavi damarlarla mermerlenmiş benekli bir renk bulutu yaratır. Burada kükürt sarı, yeşil ile kalsiyum ve mor ile demir ile temsil edilir. Kırmızı damarlar silikondur ve çörek şekilinin dış kenarını da çizen mavi damarlar, Chandra tarafından tespit edilen ve patlamanın patlama dalgasını gösteren en yüksek enerji X-ışınlarıdır.
İç kısım farklı bir renk kodu kullanır ve Cas A’nın daha ince, sol üst kadranında renkli, benekli bir bölgeyi vurgular. Burada sırasıyla kırmızı ve mavi damarlarda zengin silikon ve neon cepleri tanımlanır. Chandra’dan yeni kanıtlar, yıldızın çökmeden önceki saatlerde, silikon açısından zengin bir katmanın bir kısmının dışa doğru seyahat ettiğini ve komşu neon açısından zengin bir tabakaya girdiğini gösteriyor. Katmanların bu şiddetli dökümü güçlü türbülanslı akışlar yarattı ve süpernova’nın patlama dalgasının gelişimini destekleyerek yıldızın patlamasını kolaylaştırmış olabilir. Ek olarak, yıldızın iç kısmındaki kargaşa, sol üstte merkez dışı bir delik (ve daha ince bir çörek ısırığı!) Düzensiz bir şekil ile sonuçlanan eğimli bir patlama üretmiş olabilir.
Megan Watzke
Chandra X-ışını Merkezi
Cambridge, Mass.
617-496-7998
[email protected]
Corinne Beckinger
Marshall Uzay Uçuş Merkezi, Huntsville, Alabama
256-544-0034
[email protected]
Source link
