Güneş'ten 1.500 kat daha büyük bir yıldız hızla başkalaşıyor ve patlayabilir

Şimdiye kadar tanımlanmış en büyük kütleli yıldızlardan biri olan WOH G64'ün "doğasında ani ama nazik bir değişim" geçiriyor olabileceği iddia ediliyor.

Büyük Macellan Bulutu'nun (LMC) bir parçası olan aşırı kırmızı süperdevdeki bu değişimin, kozmik açıdan saniyenin çok küçük bir kesrini temsil eden sadece birkaç yıl gibi kısa bir sürede meydana geldiği anlaşılıyor ve Güneş'in yarıçapının 1.540 katı büyüklüğündeki cismin bir süpernova halinde patlayabileceğini gösteriyor.

Dramatik bir olaylar dizisiyle gerçekleşen süpernova dönüşümü, Dünya'dan yaklaşık 160 bin ışık yılı uzaklıktan bile, uydu galaksi LMC'de son derece parlak bir nokta olarak görülebilecek.

Bu tür patlamalar, büyük kütleli yıldızların çekirdeğinin demire dönüştükten sonra kendi içine çökmesiyle meydana gelir. Olay göz açıp kapayıncaya kadar gerçekleşiyor ve ışık hızının yaklaşık %23'üne ulaşıyor.

Çekirdekten düşen madde aşırı yoğunluklara ulaşarak dışarıya doğru yayılan bir şok dalgası yaratır, ancak genellikle enerjisini kaybeder ve durgunlaşır. Ancak çökmüş çekirdeğin dış katmanlarına enerji bırakan temel atom altı parçacıklar olan nötrinoların büyük bir kütlesini serbest bırakır.

Bu süreçte şok dalgasını yeniden canlandırarak yıldızın dış katmanlarının patlamasına neden olurlar. Ortaya çıkan parlaklık hızla artar ve geçici olarak tüm bir galaksinin parlaklığını aşabilir.

WOH G64 yıldızının ani değişimi

Dünya'dan yaklaşık 160.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan WOH G64, ilk olarak 1981 yılında Samanyolu'yla çarpışma rotasında olan bir galaksi olan Büyük Macellan Bulutu'nda kataloglanmıştı. Yıldız, hidrojen çekirdeğini tüketmiş bilinen en büyük kırmızı süperdevlerden biri.

Güneş'in 1.500 katı büyüklüğünde olduğu düşünülen bu kütle, bugüne kadar görülen en büyük ivmeli kütle kaybına neden olan bir kararsızlığa sahipti. Gökbilimciler, Şili'deki VLT ve Magellan teleskoplarından gelen verileri kullanarak bu türbülanslı davranışın şaşırtıcı nedenini keşfettiler.

Spektral analiz (ışık incelemesi) yıldızın köklü bir değişim geçirdiğini gösterdi: sıcaklığı 3.000°C'den neredeyse 4.500°C'ye çıktı, bu da hem görünür kimyasal bileşimini hem de karakteristik kırmızıdan daha mavi tonlara dönen rengini değiştirdi.

Dönüşüm o kadar belirgindi ki, Yunanistan'daki Atina Ulusal Gözlemevi'nden makalenin ortak yazarı Alceste Bonanos , yanlış yıldızı gözlemlediğini düşündü . "Bu, bir şeylerin döndüğünün ilk işaretiydi" dedi bir açıklamada.

Yıldızın sürekli gözlemleri yapılmadığından, geçişin tam olarak ne zaman gerçekleştiğini bilmek henüz mümkün değil. Ancak bunun astronomik olarak çok kısa bir sürede, sadece birkaç yılda gerçekleştiğine dair işaretler var.

Yıldız iki köklü değişime uğradı: Birincisi, küçüldü; artık eskiden olduğundan yarı yarıya daha küçük. Ayrıca parlaklığında da bir azalma oldu: Kırmızı ışığı artık orijinal parlaklığının yaklaşık %1'i kadar.

WOH G64 süpernova mı olacak?

Yazarlar, 2009 ve 2016 yılları arasında WOH G64'ün kırmızı bir süperdevden sarı bir hiperdev'e dönüşümünü gözlemlediler. Daha önce teorileştirilmiş olmasına rağmen, başkalaşım hiçbir zaman gerçek zamanlı olarak belgelenmemişti .

Hiperdevde gözlemlenen değişimleri açıklamak için araştırmacıların iki teorisi var. Birincisinde, yıldızın kendisinden çıkan bir parçacık akımı olan yıldız rüzgarının, yıldızın dış katmanlarını uzaya fırlatmış ve onu tehlikeli derecede dengesiz bırakmış olabileceğini öne sürüyorlar.

İkinci senaryoda ise yıldızın dış katmanları başka bir kozmik devle etkileşime girerek soyulmuş olabilir. Bu hipotez, WOH G64'ün bir ikili sistemin (birbirinin etrafında dönen iki yıldız) parçası olduğunu ima eder.

Başka bir galaksideki bir yıldızı görüntüleyen ilk ekibi yöneten Keele Üniversitesi'nden Jacco van Loon şöyle açıklıyor: "Yüksek kütle kaybı oranı nedeniyle WOH G64'ün davranışının sürdürülemez olduğunu biliyorduk, ancak yaşam süremiz içinde böyle bir dönüşüme tanık olacağımızı beklemiyorduk."

Van Loon gibi bu çalışmada yer almayan Roberta Humphreys ise ilginç bir alternatif öneriyor. ABD'deki Minnesota Üniversitesi'ndeki yıldız astrofizikçilerine göre, WOH G64 her zaman sarı bir hiperdevdi, ancak şimdiye kadar kırmızı bir süperdev gibi görünüyordu.

Gerçek şu ki, ister kırmızı ister sarı olsun, WOH G64'ün evrimsel doğası bilim çevrelerinde hararetli tartışmalara yol açmaya devam ediyor. "Şunu sormamız gerekiyor: Bu yıldızın evrimsel durumu tam olarak nedir? Bir süpernovaya dönüşmeye yakın mı?" Humphreys New Scientist'e sordu.

Bonanos'un ekibi önümüzdeki yıl boyunca WOH G64'ü VLT teleskopuyla düzenli olarak izlemeye devam edecek. Sonuçta bu, devasa bir yıldızın yaşamının son evrelerini gözlemlemek ve belgelemek için eşsiz bir fırsat.

Çalışma şu anda Nature Portfolio'da hakem değerlendirmesinden geçiyor.

Gökbilimciler uzaylılara ev sahipliği yapabilecek yıldızları tespit etti