Evren’in En Hızlı Yıldızı >> Serseri yıldız uzayda 1,6 milyon km/saat hızla gidiyor

Utah Üniversitesi araştırmacıları Evren’in en hızlı yıldızını bulduklarını açıkladı. Hiper hızlı yıldız saatte 1 milyon 600 km hızla yol alıyor ve o kadar hızlı ki Dünya yörüngesinden yola çıksaydı Güneş’e 10 saatten kısa bir sürede ulaşırdı.

Astronomlar Lamost teleskopu ile bu tür 20 hiper hızlı yıldız keşfetti. LAMOST-HVS1 ise içlerinde Dünya’ya en yakın olanı. Uzayda 440 km/saniye hızla giden yıldız, türdeşleri arasında parlaklık açısından ikinci sırada geliyor ve bugüne kadar saptanan en büyük hiper hızlı yıldızlardan biri.

Hiper hızlı yıldızlar galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin hışmına uğrayan üçlü yıldız sistemlerinden doğuyor. Yıldızlardan biri kara deliğe düşüyor ve momentumunu geri kalan iki yıldıza aktarıyor. Galaksi dışına savrulan yıldızlar yolda birleşerek yeni bir mavi süper dev oluşturuyor. Biz de birleşmenin etkisiyle daha da hızlanan bu parlak yıldızı teleskoplarla görüyoruz.

 

Serseri kurşun

Süpernova olarak patlayan yıldızların kalıntısı olan nötron yıldızları da benzer bir etkiyle uzaya serseri kurşun gibi savruluyor: Süpernova örneğinde, büyük kütlesi ve geniş çapıyla kendi etrafında yavaş dönen bir yıldız patlayarak dış katmanlarını uzaya saçıyor.

Bu süreçte milyonlarca kilometre çapındaki yıldız hızla küçülüyor ve yıldızın açısal momentumu sadece 20 km genişliğindeki küçük nötron yıldızı kalıntısına aktarılıyor. Bu da nötron yıldızının kendi etrafında saniyede yüzlerce kez dönen bir atarcaya (pulsar) dönüşmesine yol açıyor. Sapan etkisi aynı zamanda, nötron yıldızlarının yüksek hızlarda uzaya savrulmasına neden oluyor.

 

NASA sapan etkisini Mars, Jüpiter ve Satürn gibi gezegenlere uzay sondaları göndermekte kullanıyor. Venüs ve Dünya’nın çevresinde birkaç tur atan uzay sondaları saatte 70 bin kilometre hıza ulaşıyor.

Her ne kadar bilgisayar modelleri süpernova artığı nötron yıldızlarının maksimum hızını saniyede 1000 km olarak verse de pratikte Evren’de çok az sayıda nötron yıldızının bu hızlara ulaşması bekleniyor. Hiper hızlı yıldızlar ise süper kütleli kara delikler tarafından galaksiler arası uzaya sapan taşı gibi fırlatılıyor.

Nötron yıldızlarından çok daha büyük ve parlak olan hiper hızlı yıldızlar Dünya’dan kolayca görülebiliyor ve astronomlara kara deliklerle ilgili dolaylı bilgi sağlıyor.

 

Ya karanlık madde?

Hiper hızlı yıldızlar, Evren’deki eksik kütleyi tamamlayan görünmez karanlık madde ile galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklere yönelik önemli ipuçları sağlıyor. Çinli astronom Zheng Zheng, hiper hızlı yıldızların karanlık maddeyle ilişkisini şöyle açıklıyor:

“Hiper hızlı yıldızlar bize galaksimiz hakkında çok şey anlatıyor. Özellikle de galaksinin merkezi ve galaksiyi kuşatan karanlık madde halesi hakkında. Karanlık madde halesini göremiyoruz ama halenin kütleçekimi yıldızları etkiliyor. Yıldızın rotası ve hızı galaksimizin farklı bölgelerinden etkileniyor ve biz de bunları inceleyerek bilgi ediniyoruz.”

 

İşin içinde Çinliler de var

Zheng ve meslektaşları yeni hiper hızlı yıldızı Çin’deki Xinglong Gözlem İstasyonu’nda bulunan Geniş Gök Alanı Çoklu Gökcismi Fiber Tayfölçüm Teleskopu’nu kullanarak keşfettiler.

4 metrelik açıklığıyla 4000 fiber optik kablo içeren LAMOST, aynı anda binlerce yıldızdan gelen ışığın tayf analizini yapabiliyor. LAMOST böylece yıldızların hızı, sıcaklığı, parlaklığı ve büyüklüğünü ölçüyor.

 

LAMOST’un temel amacı Samanyolu’ndaki yıldızların dağılımını inceleyerek galaksinin yapısının detaylarını ortaya koymak. Örneğin LAMOST-HVS1, Güneş Sistemi’ne göre saatte 2 milyon 200 bin km hızda hareket ediyor.

LAMOST-HVS1 bize en yakın hiper hızlı yıldız ama aslında Dünya’dan 42 bin ışık yılı uzakta yer alıyor. Hiper hızlı yıldızların en büyük avantajı, serseri nötron yıldızlarının tersine nereden geldiklerinin belli olması. Galaksinin dışına fırlayan bu parlak yıldızları uzaktan görmemiz kolay

Elbette bu yıldızların hızı ve yönü karanlık madde ile kara deliklerin yakınından geçerken değişiyor. Bu da hiper hızlı yıldızları kullanarak galaksimizdeki süper kütleli kara deliğin gücü ve karanlık maddenin dağlımı hakkında bilgi edinmemizi sağlıyor.

 

Çayırdaki inek sürüsü

Utah Üniversitesi’nden Ben Bromley hiper hızlı yıldızların astronomlar için neden önemli olduğunu kendi tarzında anlatıyor:

“Çayırda otlayan inek sürüsüne bakarken içlerinden biri aniden saatte 100 km hızla koşmaya başlasaydı bu sizi şaşırtırdı. Çünkü bir ineğin o kadar hızlı koşamayacağını bilirdiniz. Hiper hızlı yıldızlar için de aynı şey geçerli. Bunlar normalden çok hızlı yıldızlar. Ancak en büyük gizem nereden geldikleri. Bunun sorumlusunun galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik olduğunu düşünüyoruz.”

Yeni keşfedilen hiper hızlı yıldız Güneş’ten 4 kat sıcak (yüzey sıcaklığı 24 bin derece) ve 3400 kat daha parlak. Ancak bu kadar büyük, sıcak ve parlak bir yıldız çekirdeğindeki nükleer yakıtı kısa sürede tüketeceği için aynı zamanda çok genç olmak zorunda. Nitekim Güneş 4,6 milyar yıl önce oluştu, fakat LAMOST-HVS1 sadece 32 milyon yıl yaşında ve kısa ömrünü süpernova olarak tamamlayacak.

 

Samanyolu’nun gerçek çapı

İçinde yaşadığımız Samanyolu Galaksisi’nin görünen çapı yaklaşık 150 bin ışık yılı (100 bin ışık yılı sanıyorduk ama yüzde 50 büyük çıktı). Oysa astrofizikçiler görünmez karanlık madde halesini işin içine kattıkları zaman, Samanyolu’nun çapını 1 milyon ışık yılı olarak hesaplıyorlar.

Samanyolu’na en yakın galaksi olan Andromeda ile Dünya arasında 2 milyon 200 bin ışık yılı mesafe olduğu düşünülürse bu önemli bir fark. Aynı zamanda karanlık maddenin galaksileri kuşatarak onlara nasıl şekil verdiğinin de önemli bir göstergesi.

Astronomlar bütün galaksilerin birer karanlık madde halesiyle kuşatıldığını düşünüyor. Normal madde evrenin yüzde 5’ini, karanlık madde yüzde 27’sini ve karanlık enerji de yüzde 68’ni meydana getiriyor. Evren aslında karanlık maddeden oluşan görünmez bir tür örümcek ağıyla kaplı bulunuyor. Işık yayan parlak yıldızlarıyla galaksiler bu ağın üzerinde boncuk gibi diziliyor.

 

Galaksilerin motoru kara delikler

Bundan 10 milyar yıl önce karanlık madde ağının ipliklerinin düğümlediği bölgelerde, yani karanlık madde yoğunluğunun arttığı noktalarda binlerce galaksi oluşturacak kadar büyük kütleli gaz ve toz bulutları toplanmaya başladı. Bunlar zamanla çökerek süper galaksi kümelerini oluşturdu.

Evren’de karanlık madde olmasaydı insan vücudunu, süper kütleli kara delikleri, gezegen ve yıldızları meydana getiren normal madde (hidrojen ve helyum) asla galaksiler halinde toplanmayacaktı. Evren’de galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve nihayet hayatın oluşmasını karanlık maddeye borçluyuz.

 

Süper kütleli kara delik değil, resmen galaktik mancınık

Peki galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin hiper hızlı bir yıldızı Dünya’ya savurma şansı var mı? Örneğin National Geographic’in Evacuate Earth belgeselinde olduğu gibi, hiper hızlı serseri bir nötron yıldızı Güneş Sistemi’ne dalıp Dünya’yı yok edebilir mi?

Zheng bunun dikkate alınamayacak kadar düşük bir ihtimal olduğunu söylüyor. Öncelikle astrofizikçiler kara deliklerin yıldızları nadiren uzaya savurduğunu hatırlatıyor. Her 100 bin yılda yalnızca bir yıldız sapan taşı gibi uzaya fırlıyor. İkincisi, serseri yıldızlar genellikle Samanyolu diskinin üstünden veya altından belirli bir açıyla uzayın derinliklerine savrularak galaksiden kopuyorlar.

 

Güneş sistemine hiper hızlı bir yıldız girseydi, bu yıldızın gezegenleri yutma olasılığı düşük olurdu. Yüksek hızlı yıldız, ortalama bir güneş sisteminin gezegen diski 10 milyar km çapında olduğu için gezegenlerin pek yakınından geçmez veya gezegenleri kendine çekecek vakit bulamazdı.

Bu tür serseri yıldızların en büyük tehlikesi, gezegenleri yörüngesinden çıkarmak ve Güneş’e veya uzayın derinliklerine savrulmalarına yol açmak olurdu. Her ne kadar serseri yıldızlar Dünya için bir tehlike oluşturmasa da astronomların galaksinin gelişim sürecini daha iyi anlamasını sağlıyor.

¹http://unews.utah.edu/news_releases/nearest-bright-hypervelocity-star-found/