Yakın Bir Süpernova Dünya'daki Hayata Nasıl İz Bıraktı

1181 yılında altı ay boyunca, ölmekte olan bir yıldız gece gökyüzünde iz bıraktı. Çarpıcı nesne, Satürn kadar parlak olarak Cassiopeia takım yıldızı yakınında belirerek, Çin ve Japonya'daki tarihî kayıtlarda 'konuk yıldız' olarak belgelendi. Çinli astronomlar, bu terimi gökyüzündeki genellikle kuyruklu yıldız veya bu durumda olduğu gibi bir süpernova - bir yıldızın yaşamının sonunda meydana gelen yıkıcı patlaması - olarak tanımlanan geçici bir nesne için kullandılar. Şimdi SN 1181 olarak bilinen nesne, teleskop icat edilmeden önce belgelenmiş birkaç süpernovadan biri olup, yüzyıllar boyunca gökbilimcileri şaşırtmıştır. Şimdi, yeni bir çalışma, SN 1181'i ilk kez bir süpernovanın gelişiminin başlangıç patlamasından bugüne kadar olan kısmını detaylandırarak bir bilgisayar modeli oluşturarak inceledi. Araştırma ekibi, modeli, bugüne kadar hala görülmekte olan devasa gaz ve toz bulutunun - büyük olayın kalıntısı - arşiv teleskop gözlemleriyle karşılaştırdı. Araştırmacılar, analizde kullanılan bilgisayar modelinin, SN 1181'in tip Iax olarak bilinen nadir bir süpernova sınıfına ait olduğunu güçlü bir şekilde önerdiğini belirttiler; burada termonükleer ateşleme, bir beyaz cüceden değil iki şiddetle çarpışıp tamamen patlamayı başaramayan iki beyaz cüceden meydana gelebilir ve geride bir 'zombi yıldız' bırakabilir.

Başarısız Süpernova Patlaması

Gökbilimciler, SN 1181'in Samanyolu'ndaki yerini belirlemenin ilk büyük gizemini çözmek için 840 yıl harcadı. Ölmekte olan yıldız, 2021 yılına kadar onaylanmış kalıntıları olmadan kalan son teleskop öncesi süpernovaydı ve İngiltere'deki Manchester Üniversitesi'nden astrofizik profesörü Albert Zijlstra, Cassiopeia takım yıldızındaki bir bulutsuya kadar izlerini sürdü. Amatör astronom Dana Patchick, 2013 yılında NASA'nın Geniş Alanlı Kızılötesi Araştırma Kaşifi (WISE) arşivlerini tararken bulutsuyu keşfetti. Ancak, Zijlstra, yakın zamanda yapılan çalışmada yer almadığı halde, bunu süpernova 1181 ile ilk olarak ilişkilendiren kişiydi. Zijlstra, "COVID'in zirvesinde, evde sessiz bir öğleden sonrayı geçiriyordum." dedi. "Antik Çin kataloglarından eşleştirmeyi yaptım. Bence bu artık genel olarak kabul edildi - birçok kişi bunu inceleyip doğru olduğunu düşündü. Bu gerçekten o süpernovanın kalıntısı." Bulutsu, Dünya'dan yaklaşık 7.000 ışıkyılı uzaklıktadır ve merkezinde hızlı dönen, Dünya boyutlarında bir nesne olan beyaz cüce - nükleer yakıtını tüketmiş yoğun, ölü bir yıldız - bulunur. Bu özellik, süpernova kalıntıları için olağandışı çünkü patlama beyaz cüceyi yok etmeliydi. Zijlstra ve meslektaşları, Eylül 2021'de bu keşifle ilgili bir çalışma yayımladı. Rapor, süpernova 1181'in bu 'zombi' beyaz cücenin varlığı nedeniyle hayaletimsi Iax tipi süpernovalara ait olabileceğini öne sürdü. Daha yaygın bir tip I süpernovada, güneş benzeri bir yıldız yakıtını tüketip bir yakınlardaki yıldızdan materyal toplamaya başladığında bir beyaz cüce oluşur. Güneş'in aksine, birçok yıldız çiftler halinde veya ikili sistemlerde bulunur. Beyaz cüce, kendi yerçekimi üzerinde çökerek materyal toplar, nükleer füzyonu muazzam bir patlama ile tekrar ateşleyip evrendeki en parlak nesnelerden birini yaratır.

Açıklanamayan Yıldız Rüzgarları

Süpernova 1181'in nerede aranacağına dair bilgi ve Iax tipi bir kalıntı olabileceği önerileri sayesinde, Koo ve meslektaşları kalan sırlarını çözmeye başladı. Koo, "Kalıntıların zaman içindeki evrimini dikkatlice izleyerek, ilk kez SN 1181 patlamasının ayrıntılı özelliklerini elde edebildik. Bu ayrıntılı özelliklerin tip Iax bir süpernova ile uyumlu olduğunu doğruladık." diyerek, çalışmadaki bilgisayar modelinin, daha önce teleskoplardan gözlemlenen kalıntıların, Avrupa Uzay Ajansı'nın XMM-Newton uzay gözlemevi ve NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi gibi gözlemleriyle eşleştiğini ekledi. Koo'nun analizi, SN 1181'in kalıntılarını iki farklı şok bölgesinden oluştuğunu göstermektedir. Süpernova patlamasından püskürtülen materyalin yıldızlararası boşlukla buluşması sonucu oluşan dış bölgenin yanı sıra, daha yeni iç bölge daha zorludur. Çalışma, bu iç şok bölgesinin, patlamadan yüzyıllar sonra yıldızın yanmayı yeniden başlattığını gösterebileceğini, bu da şaşırtıcı bir keşfe yol açtığını ekledi: Yıldızın yüzeyinden gelen yüksek hızlı yıldız rüzgarlarının yalnızca 20-30 yıl önce esmeye başladığı görülüyor. Genellikle, bu hızlı parçacık akışı, süpernova patlamasından kısa süre sonra beyaz cüceden yıldızın hızlı dönüşünün bir yan ürünü olarak yayılır.

Hayatta Bir Kez Ele Geçirilebilecek Bir Fırsat

SN 1181 gibi nesneler, insanların da yapıldığı birçok elementin oluşturulmasında kritik öneme sahiptir ve bu yüzden onları incelemek büyük bir fırsattır, diyor Zijlstra. "Bu aşırı enerjik olaylar, demirden daha ağır, nadir toprak elementleri gibi elementlerin oluşumuna öncülük edebilir." dedi Zijlstra. "Yaklaşık 1000 yıl önce meydana gelmiş ve atılan materyali hala görebildiğimiz böyle bir olayın örneğinin olması önemlidir ve belki gelecekte, olayda hangi elementlerin oluştuğunu kesin olarak gözlemleyebiliriz." Zijlstra, bu bilginin bilim insanlarına Dünya'nın nasıl oluştuğunu ve bu elementleri nasıl kazandığını anlamalarına yardımcı olacağını ekledi. Louisiana Devlet Üniversitesi'nde astrofizik ve astronomi emekli profesörü olan ve yakın çalışmaya dahil olmayan Bradley Schaefer, süpernova tarihi gözlemlerinin modern astrofizikte kritik öneme sahip olduğunu belirtti. Schaefer, SN 1181'in, bir süpernova ile kalıntıları arasındaki az sayıda güvenilir bağlantıdan birini temsil ettiğini ekledi. Bu hedef önemlidir çünkü hayaletimsi tip Iax ile iyi gözlemler yapılabilecek tek olası durumdur.