Eksik Süpernova, Samanyolu’ndaki nadir bir yıldız çiftini ortaya çıkarıyor

CNN’in Wonder Theory bilim bültenine kaydolun. Şaşırtıcı keşifler, bilimsel gelişmeler ve daha fazlasıyla ilgili haberlerle evreni keşfedin.

CNN
–

Alışılmadık bir yıldız sistemi, bir süpernovada patladığında daha fazla vızıltı ve daha az patlama yaptı.

“Son derece soyut” bir süpernova olarak bilinen hafif patlama, Dünya’dan 11.000 ışıkyılı uzaklıkta iki yıldızı tespit etti.

Bu, bir gün nötron yıldızlarının çarpıştığı ve patlayarak altın ve diğer ağır elementleri uzaya fırlattığı bir kilonova yaratacak bir yıldız sisteminin ilk doğrulanmış tespiti. Nadir yıldız çiftinin Samanyolu’ndaki 10 kadar çiftten biri olduğu düşünülüyor.

Discovery uzun zamandır geliyor.

2016’da NASA’nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi, gökyüzünde sıcak, parlak bir Be yıldızıyla aynı bölgeden çıkan büyük bir X-ışını ışığı parlaması tespit etti.

Gökbilimciler, ikisinin bağlantılı olup olamayacağını merak ediyorlardı, bu nedenle veriler Kuzey Şili’deki Cerro Tololo Amerikanlar Arası Gözlemevi’nin 1,5 metrelik teleskopu kullanılarak yakalandı.

Yıldız hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu verileri kullanmakla ilgilenen biri, şu anda Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi’nde fizik ve astronomi yardımcı doçenti olan Dr. Noel Richardson oldu.

2019’da üniversitede lisans öğrencisi olan Clarissa Pavao, bir astronomi dersine giderken Richardson’ı arayarak astronomi araştırmalarında deneyim kazanmak için üzerinde çalışabileceği herhangi bir projesi olup olmadığını sordu. Teleskop verilerini onunla paylaştı ve pandemi boyunca Pavao, Şili’deki teleskoptan alınan verilerle nasıl çalışılacağını ve bozulmayı azaltmak için bunları nasıl temizleyeceğini öğrendi.

Pavao, “Bir teleskop bir yıldıza bakar ve tüm ışığı alır, böylece o yıldızın hangi elementlerden yapıldığını görebilirsiniz – ancak Be yıldızları, etraflarında madde disklerine sahip olma eğilimindedir.” Dedi. “Bütün bunları ilk elden görmek zor.”

Saçılma grafiğine benzeyen ön sonuçlarını, çift yıldız sistemi için bir yörünge belirlediğini fark eden Richardson’a gönderdi. Takip gözlemleri, CPD-29 2176 adı verilen ikili yıldız sisteminin yörüngesini doğrulamalarına yardımcı oldu.

Ancak bu yörünge bekledikleri gibi olmadı. Normalde ikili yıldızlar eliptik bir yörüngede birbirlerinin yörüngesinde dönerler. CPD-29 2176’da, bir yıldız diğerinin yörüngesinde yaklaşık 60 günde bir tekrar eden dairesel bir düzende döner.

Biri daha büyük, diğeri daha küçük olan iki yıldız birbirlerinin yörüngesinde çok yakın bir yörüngede dönüyorlardı. Richardson, zamanla, daha büyük yıldızın hidrojenini atmaya başladığını ve daha küçük yıldızın kütlesinin Güneşimizin 8 veya 9 katından Güneşimizin kütlesinin 18 veya 19 katına çıkan daha küçük yıldızın üzerine salınmaya başladığını söyledi. Karşılaştırma için, Güneş’in kütlesi Dünya’nınkinin 333.000 katıdır.

İkincil yıldız inşa edilirken ana yıldız küçüldü ve küçüldü – ve tüm yakıtını tükettiğinde, kalan malzemeyi uzaya fırlatmak için büyük, enerjik bir süpernova yaratmaya yetecek kadar yoktu.

Bunun yerine, patlama daha çok başarısız bir havai fişek tutuşması gibiydi.

Richardson, “Yıldız o kadar tükendi ki, patlamanın yörüngesini benzer ikili dosyalarda görülen tipik eliptik şekle sokmak için yeterli enerjisi yoktu.” Dedi.

Süpernovadan sonra geriye kalan, şimdi devasa, hızla dönen yıldızın yörüngesinde dönen, nötron yıldızı olarak bilinen yoğun bir kalıntıydı. Yıldız çifti, yaklaşık 5 ila 7 milyon yıl boyunca sabit bir konfigürasyonda kalacaktır. Be yıldızına hem kütle hem de açısal momentum aktarıldığı için, dengeyi korumak ve kendisini parçalamamasını sağlamak için bir gaz diski salar.

Sonunda, ikincil yıldız da yakıtıyla birlikte yanacak, genişleyecek ve ilk yıldızın yaptığı gibi madde salacaktır. Ancak bu madde nötron yıldızı üzerinde kolayca birikemez, bunun yerine yıldız sistemi maddeyi uzaya fırlatır. İkincil yıldızın benzer şekilde zayıf bir süpernova yaşaması ve bir nötron yıldızına dönüşmesi muhtemeldir.

Zamanla – büyük olasılıkla birkaç milyar yıl – iki nötron yıldızı birleşecek ve sonunda bir yarıçapta patlayacak. kilonovaaltın gibi ağır elementleri evrene salar.

“Bu ağır elementler, bizim yaptığımız gibi yaşamamıza izin veriyor. Örneğin, altının çoğu, incelediğimiz ikili sistemdeki bir süpernova veya bir nötron yıldızının kalıntılarına benzeyen yıldızlar tarafından yaratıldı. Astronomi, dünyayı ve dünya hakkındaki anlayışımızı derinleştiriyor. içine yerleştirin.”

Pavao, “Bunlara baktığımızda, zamanda geriye bakıyoruz” dedi. “Bize güneş sistemimizin nereye gittiğini söyleyecek olan kozmogoni hakkında daha fazla şey öğreniyoruz. İnsanlar olarak, bu yıldızlarla aynı elementlerle başladık.”

Bulgularını detaylandıran bir çalışma Çarşamba günü dergide yayınlandı. doğa.

Richardson ve Pavao, Yeni Zelanda’daki Auckland Üniversitesi’nde ikili yıldız sistemleri ve bunların evrimi konusunda uzman olan fizikçi Jean J. Eldridge ile de çalıştı. Eldridge binlerce ikili yıldız modelini gözden geçirdi ve Samanyolu’nun tamamında muhtemelen çalışmalarındakine benzer sadece 10 model olduğunu tahmin etti.

Ardından, araştırmacılar Be Star’ın kendisi hakkında daha fazla şey öğrenmek için çalışmak istiyor ve Hubble Uzay Teleskobu ile takip gözlemleri yapmayı umuyorlar. Pavau da mezun olmayı hedefliyor ve edindiği yeni becerileri kullanarak astrofizik araştırmalarında çalışmaya devam ediyor.

Pavau, “İkili yıldız sistemlerinin ve süpernovaların evrimsel tarihi üzerinde çalışacağımı hiç düşünmemiştim” dedi. “İnanılmaz bir projeydi.”