Kilonovalar inanılmaz derecede nadirdir. Gökbilimcilere göre Samanyolu’nda bunlardan sadece 10 tane olabilir. Bununla birlikte, inanılmaz derecede güçlüdürler ve uranyum, toryum ve altın gibi ağır maddeler yaratırlar.
Genellikle birleştikten ve yoğun gama ışını patlamaları (GRB’ler) yaydıktan sonra keşfedilirler. Ancak SMARTS teleskobu kullanıcıları ilk kez bir kilonova atası keşfettiklerini iddia ediyorlar.
İki nötron yıldızı ya da bir nötron yıldızı ve bir kara delik birleştiğinde bir kilonova patlamasına neden olur. Süpernova olarak patlayan devasa yıldızların yıldız kalıntıları nötron yıldızları olarak bilinir. Bunlar bilinen en küçük ve en yoğun gök cisimleridir.
Progenitör kilonova yıldızları astronomlar tarafından 11,400 ışık yılı uzaklıkta keşfedilmiştir. CPD-29 2176 olarak bilinirler ve ilk keşfi NASA’nın Swift gözlemevi yaptı.
Bununla birlikte, inanılmaz derecede güçlüdürler ve muazzam yaratırlar Şili’deki Cerro Tololo Inter-Amerikan Gözlemevi’ndeki SMARTS 1,5 metrelik Teleskop ile yapılan gözlemlerden daha fazla veri elde edildi.
“Ultra-sıyrılmış bir süpernovadan türeyen yüksek kütleli bir X-ışını ikilisi” başlıklı bir makale bulguları detaylandırıyor. Makale Nature dergisinde yayınlandı. Embry-Riddle Aeronautical Üniversitesi fizik ve astronomi bölümünde yardımcı doçent olan Noel D. Richardson makalenin başyazarıdır.
Şu anda CPD-29 2176 iki nötron yıldızından oluşmuyor. Diğeri, süpernova olmanın ve arkasında bir nötron yıldızı bırakmanın eşiğinde olan büyük bir yıldızdır. Bunlardan biri nötron yıldızıdır.
Bir milyon yıl içinde ya da muhtemelen çok daha sonra bir kilonova meydana gelmesi için gerekli koşullar mevcuttur.
Ancak, nötron yıldızı çiftinin gelecekte bir kilonova olarak kaynaşabilmesi için ikinci yıldızın ultra-sıyrılmış bir süpernova olarak patlaması gerekir. Ultra-sıyrılmış süpernovaların nadirliği, kilonovaların nadirliğine katkıda bulunan faktörlerden biridir. Ve sanki yeterince sıra dışı değilmiş gibi, zaten orada olan nötron yıldızının süpernova olması gerekiyordu.
Normal bir süpernova (SN) patladığında büyük miktarda enerji açığa çıkarır. Sistemin nötron yıldızı yoldaşı patlama nedeniyle sistem dışına çıkmaya zorlanabilir ve gelecekteki bir kilonovaya açılan kapıyı tıkayabilir.
SN’nin ardında bıraktığı nötron yıldızı tek başına olacağından, başka bir nötron yıldızıyla birleşip bir kilonova olarak patlama şansı olmayacaktır.
Ancak ultra-sıyrılmış bir süpernova (USSN) farklıdır. Bir SN ultra-sıyrılmış olduğunda, patlamadan önce önemli miktarda kütle kaybetmiştir. Kütle yıldız arkadaşına aktarılır ve bu kütle olmadan SN patlaması arkadaşını dışarı atmak için gerekli güçten yoksundur. Bunlar çok önemli özelliklerdir çünkü ikili yıldızlar SN olarak patlayacak kadar büyük yıldızların en yaygın türüdür.
Kilonova Yıldızları Nedir?
Herhangi bir potansiyel kilonova, büyük ölçüde iki yıldızdan birinin SN olarak patlamasından önce aralarındaki etkileşimlere bağlıdır.
SN’nin nihai çekirdek kütlesi kütle, yıldız dönüşü ve nükleer füzyondaki değişikliklerle belirlenir. İdeal ancak nadir koşullar altında ultra-sıyrılmış bir süpernova üretir.
CPD-29 2176’da meydana gelen de budur ve bilim insanları SN’nin patlamasının nötron yıldızı eşini fırlatıp atması için yeterli enerjiyi üreteceğinden kuşkuludur. Mevcut nötron yıldızının mevcut devasa yıldıza ek olarak bir USSN olarak patlaması gerekiyordu çünkü aksi takdirde SN olarak patladığında yıldız eşini dışarı atacaktı. Dolayısıyla iki USSN gereklidir.
Mevcut nötron yıldızının, eşini sistemden atmadan ortaya çıkması gerekliydi.
Araştırmanın başyazarı Richardson’a göre bu ortak yıldızların neden bu kadar yakın bir yörüngede olduklarının en iyi açıklaması ultra-sıyrılmış bir süpernova. Diğer yıldızın da ultra-sıyrılmış bir süpernova olarak patlaması gerekir, böylece iki nötron yıldızı bir gün bir kilonova üretmek için sonunda çarpışabilir ve kaynaşabilir. Kilonovaların nadirliği bununla açıklanmaktadır. Önkoşullar daha zayıf SN patlamaları ve kütle sıyrılmasıdır.
Araştırmacılar sistemin gelişim öyküsünün yanı sıra gelecekte muhtemelen neler olacağını da anlattılar.
İlk olarak, iki büyük mavi yıldızdan oluşan bir ikili çift oluşur. Yıldızlardan biri her zaman diğerinden daha büyüktür; yıldızlar hiçbir zaman aynı büyüklükte değildir.
Daha büyük olan yıldız varlığının sonuna yaklaşıp şiştikçe, küçük ortak daha büyük yıldızın malzemesinin bir kısmını boşaltabilir ve dış atmosferinin önemli bir kısmını alabilir. Daha sonra büyük yıldız ultra-sıyrılmış bir süpernova olarak patlar, ancak eşini dışarı atacak patlayıcı güçten yoksun olduğu için arkasında yalnızca bir nötron yıldızı bırakır.
CPD-29 2176’nın şu anda bulunduğu yer aşağıdaki seviyedir. Henüz patlamamış olan daha büyük yıldız ve nötron yıldızının her ikisi de mevcuttur. Nötron yıldızı yıldızın dış katmanlarını boşalttığı için önemli ölçüde kütle kaybı meydana gelmektedir. Durum değişti.
Kalan yıldız sonunda kütlesinin çoğunu kaybedecek ve yaklaşık bir milyon yıl sonra ultra-sıyrılmış bir süpernova olarak patlayacaktır. Nötron yıldızı yoldaşını uzaklaştırmak için yeterli güce sahip olmayacaktır. Geride bıraktığı nötron yıldızı, içe doğru spiral çizip sonunda çarpışana kadar başka bir nötron yıldızının yörüngesinde dönmeye devam edecek.
NOIRLab’dan gökbilimci ve ortak yazar André-Nicolas Chené şunları söyledi: “Gökbilimciler uzunca bir süre, sonunda bir kilonovaya yol açabilecek kesin koşullar hakkında teori ürettiler.” Bu yeni bulgular, iki kardeş nötron yıldızından birinin tipik bir süpernova patlaması olmadan oluşması halinde, en azından bazı koşullarda birleşmesinin mümkün olduğunu gösteriyor.
Bir şeyin gerçekleşme olasılığı son derece düşüktür. Yine de kilonovalar vardır, bu nedenle meydana gelmeleri için koşulların uygun olması gerekir. Bu nedenle, her kilonova gördüğümüzde, on milyarda bir gerçekleşen bir olay görüyoruz.
“Samanyolu’nda en az 100 milyar yıldız olduğunu biliyoruz ve muhtemelen yüz milyarlarca yıldız daha vardır. Chené’ye göre özünde bu olağanüstü ikili sistem on milyarda bir görülen bir sistemdir. “Bizim çalışmamızdan önce, Samanyolu gibi spiral bir galaksinin bu tür sistemlerden yalnızca bir ya da iki tane içermesi gerektiği düşünülüyordu.”
Kilonovalarda büyük bir patlama ve kütleçekim dalgalarından daha fazlası var. Evrenin ağır bileşenleri de bu olayların bir sonucudur.
Dolayısıyla, bunların araştırılması sadece bunlara yol açan koşullar hakkında bilgi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda nükleosentezin gelişiminin aydınlatılmasına da yardımcı olur.
Ancak bu kilonova olayına tanık olmak için insanlığın inanılmaz derecede uzun bir süre dayanması gerekecek. Yıldızın ultra-sıyrılmış haliyle süpernovaya dönüşmesi bir milyon yıldan fazla sürebilir. Ve bu gerçekleştiğinde, bir kilonova meydana gelmeden önce, iki nötron yıldızının birbirine yeterince yakın olması gerekir. Bu zaman aralığı ve bunlar birçok farklı durumdur.
Gökbilimciler bir kilonova tespit ettiklerine göre, bu potansiyel kilonova öncülerini daha iyi belirleyebilirler. Yol boyunca ultra-sıyrılmış süpernovalar hakkında daha fazla bilgi edinecekler.
Richardson’a göre, “bu sistem bazı nötron yıldızlarının sadece küçük bir süpernova vuruşuyla yaratıldığını gösteriyor.” CPD-29 2176 gibi sistemlerin ne kadar yaygın olduğu ve bazı yıldız ölümlerinin ne kadar barışçıl olabileceğinin yanı sıra bu yıldızların geleneksel süpernova üretmeden ölüp ölemeyeceği hakkında daha fazla bilgi edineceğiz.
Kaynak: universetoday
