Süpernova 1987A Patlamasının 3B Haritasını Çıkardık

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsuAstrofizikçiler modern zamanlardaki ilk yıldız patlamasından kalan Süpernova 1987A gaz bulutunun bilgisayar simülasyonunu yaptılar. 1987’de gözlemlenen bu olay 400 yıl sonra çıplak gözle görülen ilk süpernovaydı ve patlamadan geriye çılgın gibi dönen bir nötron yıldızı kaldı (?). Patlayan yıldızın kalbine birlikte yolculuk edelim.

Süpernova nasıl patlıyor?

Bunun detaylarını Yıldız Savaşları’ndaki gezegen yok eden Ölüm Yıldızı’nı gerçek süpernova ile karşılaştıran yazımda anlattım. Ancak kısaca özetlersek: Günümüzün yüksek oranda ağır element içeren yıldızları nükleer yakıtını bitirip çökmeye başladığı zaman büyük bir patlamayla parçalanıyor.

Her ne kadar bazı yıldızlar direk sönüp kara deliğe dönüşse de Dünyamızı ve bizi oluşturan elementleri süpernova patlamalarına borçluyuz. O yüzden hiç değilse bazı yıldızların ara sıra patlayarak bu yazıyı yazan parmaklarımdaki karbon ve kalsiyum atomlarını üretmesi hayat için şart.

Peki ya 1987A?

168 bin yıl önce galaksimizdeki bir yıldız 100 milyon Güneş gücünde patladı; ama bize 168 bin ışık yılı uzakta yer aldığı için ışığı ancak 30 yıl önce Dünya’ya ulaştı. Bu yüzden Büyük Macellan Bulutu’nda gerçekleşen SN 1987A patlamasını gördüğümüz yılla adlandırdık.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Süpernova 1987A’nın uzaya saçtığı gaz bulutu bizden bakınca kum saatine benziyor. Aslında bu halkalar yıldızın kutuplarındaki manyetik alan çizgilerinin üzerinde giderek uzaya püskürmüş durumda. Bu yüzden kum saatinin kenarı ve bombesine dışa doğru çift kutuplu gaz akışı diyoruz. İnfografiklerde bu terimi görünce hatırlarsınız.

 

Nasıl gördük?

Bir süpernovayı çıplak gözle görmemizi sağlayan başlıca 3 faktör var: 1) Bize yakın olmalı ki parlak gözüksün veya 2) Çok güçlü bir patlama olmalı ki uzaktan bile parlak gözüksün. 3) Aramızda ışığı kesen gaz ve toz bulutları olmasın.

SN 1987A son 2 kritere uyuyordu; ama en önemlisi de modern bilimin tesis edildiği zamanlarda görülen ilk yıldız patlaması olmasıydı.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi Modem

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Patlamanın kalbini gösteren ve süpernovadan geriye kalan nötron yıldızı veya kara deliğin etrafında dönen iç gaz halkasının bilgisayar simülasyonu. Gerçek resimler zenginleştirerek hazırlandı.

 

Gezegenimsi disk

Aslında astrofizikçiler patlayan yıldızlar kadar, patlamadan geriye kalan gaz ve toz bulutuyla da ilgileniyorlar. Sonuçta patlamanın merkezinden dışa doğru küre şeklinde genişleyen bu bulut, patlayan yıldızın uzaya üflediği dış gaz katmanlarından oluşuyor.

İkincisi Güneşimiz de Güneş Sistemi’ni oluşturan atıl gaz bulutunun böyle bir patlamanın etkisi altına girmesiyle oluşmuş buluyor: 6 milyar yıl önce patlayan bir yıldızın saçtığı gaz bulutu, Güneş Sistemi’nin kökeni olan gaz bulutuyla çarpıştı ve onu sıkıştırarak 5,6 milyar yıl önce Güneş Sistemi’nin doğmasına yol açtı.

Kısacası hem vücudumuzu ve Dünyamızı oluşturan atomları hem de bizzat Güneş Sistemi’nin oluşmasını süpernovalara borçluyuz. Bu bağlamda, astrofizikçiler Şili’deki Atacama Büyük Milimetre ve Milimetre Altı Radyo Teleskop Dizisi’ni (ALMA) kullanarak SN 1987A bulutsusunu taradılar.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Patlamanın kalbinin bilgisayar simülasyonu. Merkezde yıldız kalıntısını saran toparlak gazlar ve kenarda iç gaz halkası.

 

Yıldızlararası radar

Dünya’daki çanak antenli radyo teleskopları aynı zamanda yıldızlararası radar olarak düşünebiliriz ve astrofizikçiler de bu teknolojiyi kullanarak SN 1987A kalıntısının haritasını çıkardılar. Böylece hem nötron yıldızını saran yuvarlak gaz bulutunu, hem de yıldızı uzaktan saran halka şekilli daha geniş bulutun 3B bilgisayar animasyonunu yaptılar.

Ne de olsa bir süpernova sırasında gaz katmanlarının büyük kısmı yıldızın ekvatoruna paralel olan bir halka şeklinde uzaya savruluyor. Buna yıldızın kendi etrafında dönmesi ve merkezkaç kuvveti sebep oluyor (ancak halka bulutun başka bir sebebi var ve az sonra anlatacağım).

Yıldızdan geriye kalan gezegenimsi bulutsunun şekli ve uzaya dağılma hızı eski yıldızın yapısını, kimyasal bileşimini ve bulutun işgal ettiği diğer yıldız sistemlerinin yapısını ele veriyor. Kısacası astrofizikçilerin Dünya’nın nasıl oluştuğunu görmek için süpernova artığı bulutsuları incelemesi gerekiyor.

Virginia Üniversitesi’nden Rémy Indebetouw konuyla ilgili açıklamasında, “Söz konusu süpernova 30 yıl önce patladığında, astronomlar bu tür olayların yıldızlararası uzayda nasıl şekillendiğini ve patlayan yıldızdan kalan parlak döküntülerin zamanla soğuyarak nasıl yeni moleküller oluşturduğunu bilmiyordu. SN 1987A bize bütün bunları öğretti” diyor.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Patlamanın kalbine yakından bakış. Büyütmek için tıklayın.

 

Milimetre dalgaları mı?

Evet. Mikrodalga, radyo dalgaları, ışık, kızılötesi gibi farklı dalga boyları uzaydaki gökcisimleri hakkında farklı bilgiler sağlıyor.

Örneğin, kızılötesi uzay teleskopuyla Dünya’ya uzaydan bakarsanız atmosferde maalesef artan metan gazına ve karbondioksiti saptayarak burada çevreyi kirleten bir takım aptallar yaşadığını görebilirsiniz. Milimetre ve milimetre altı dalgalar da yıldız kalıntısı gezegenimsi bulutsuda silikon monoksit ve karbonmonoksit gibi gazlar olduğunu gösterdi.

İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Basit bir kompozit resimden yola çıkarak 1987A’nın üç boyutlu simülasyonunu nasıl yaptık? Aşama aşama görelim. Büyütmek için tıklayın.

 

Patlayan yıldızın kalbi

SN 1987A süpernovasından sonra birçok yıldız gördük; ama daha önce patlayan bir yıldızın kalbini hiç görmemiştik. Bu açıdan SN 1987A, 30 yıl sonra hâlâ astrofizik araştırmalarına öncülük ediyor. Nitekim ALMA teleskopları bulutsuda formil katyon (HCO+) ve sülfür monoksit de (SO) buldu.

Bu moleküller daha önce genç bir süpernova bulutsusunda hiç görülmemişti. Oysa HCO+ görülmesi çok ilginç; çünkü bu molekülün oluşması için patlama sırasında gazların çok hızlı ve özel bir şekilde karışmış olması lazım.

Ne olmuş yani?

Şu olmuş: Formil katyon gazının bulutsuda olması için patlama sırasında yıldız çekirdeğinde de mevcut olması gerekiyor. Ancak, elimizdeki süpernova teorisine göre yıldız çekirdeğinin bu molekülü üretmesi imkansız.

İlgili yazı: Kuantum ışınlama Rekoru: Çin Uzaya Foton Işınladı

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Süpernova 1987A sadece 11 milyon yaşında bir mavi devdi. Büyük yıldızlar ana yakıtını tüketince hayatın ve gezegenlerin kaynağı olan ağır elementleri sentezliyor. Büyük yıldızlar kırmızı dev aşamasında sadece birkaç yüz bin yıl kalıyor ve oksijen yakmaya başladıktan sonra 4 yıl içinde patlıyor. Büyütmek için tıklayın.

 

Kısacası nasıl patladığını daha yeni öğrendik

Mesela süpernovayı saran geniş gaz halkası, aslında yıldız patlamadan 20 bin yıl önce uzaya salındı ve aradan geçen zamanda yıldızdan daha fazla uzaklaşma şansı buldu.

Bu yüzden yıldızın merkezkaç kuvvetinden etkilenerek ekvatora paralel bir halka şeklini aldı. Sonuçta büyük yıldızlar patlamadan önce dengesizleşiyor ve nabız gibi atıp zonklamaya başlıyor. Bu sırada uzaya büyük miktarda gaz üflüyor.

Hatta bazı yıldızlar patlamadan önce böyle kilo vererek patlamaktan tümüyle kurtuluyor ve boyuna göre çok cılız olan bir beyaz cüce kalıntısına dönüşüyor.

Bunlara Wolf-Rayet yıldızları diyoruz. Astrofizikçiler 1990 yılından beri SN 1987A’yı izleyen Hubble görüntülerini Chandra X-ışını teleskopu ve ALMA ile birleştirerek SN 1987A kalıntısının çok detaylı bir haritasını çıkardılar.

İlgili yazı: Kontrollü Güç >> Telefon pil ömrünü uzatmak için en iyi 5 yöntem

En gerçekçi süpernova canlandırması

 

Peki neler öğrendik?

2013–2015 arasında yapılan X-ışını gözlemlerinde halka bulutsunun yaydığı X-ışınlarının şiddeti hiç değişmedi. Bu da süpernova patlamasını oluşturan asıl şok dalgasının (küresel genişleyen gaz bulutunun) çoktan halkayı aşıp yıldızlararası uzaya ulaştığını gösterdi.

Bu da süpernova patlamasının sona erdiğini ve artık sadece kalıntılara baktığımızı gösteriyor. Tabii birkaç yüz milyon yıl içinde süpernovanın genişleyen gaz bulutu komşu gaz bulutlarını sıkıştırarak yeni güneş sistemlerini ve hatta hayatı doğurabilir. Bekleyip göreceğiz.

İlgili yazı: Diş Çürükleri için Kök Hücre ile Dolgu Tedavisi

1987A-SN_1987A-süpernova-yıldız-bulutsu

Yeni oluşan nötron yıldızları kendi çevresinde saniyede yüzlerce kez dönüyor ve güçlü manyetik alanlar üretiyor. İşte manyetik alan çizgilerinin iç kesiti.

 

Nötron yıldızı nerede?

İşte bu da Süpernova 1987A olayının en büyük gizemi: Patlamanın parlaklığını yıldızın uzaklığıyla karşılaştırarak ve uzaya saçılan gazla toz bulutunun büyüklüğüne bakarak yıldızın kütlesini hesapladık. Öyle ki süpernovadan sonra geriye bir nötron yıldızı kalması gerekiyor.

Bu yıldız kayıp! Ya yıldızı saran gaz ve toz bulutu yüzünden onu göremiyoruz, ya beklenenden soluk bir nötron yıldızı veya süpernova sonrasında uzaya püskürttüğü gazla tozun bir kısmını yutarak kara deliğe dönüştü. Belli ki uzay çok heyecanlı bir yer!

SN 1987A nasıl patladı?


1SN1987A Core Ejecta: Molecular Structures Seen in 3D

Add a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*