Yamyam Yıldız Astronominin En Büyük Gizemlerinden Birini Çözdü

Bilim dünyası, galaksinin derinliklerinden gelen ve uzun süredir gizemini koruyan tekrarlayan kozmik sinyallerin kaynağını nihayet çözdü. Sidney Üniversitesi öncülüğündeki uluslararası bir araştırma ekibi, bu gizemli sinyallerin, komşu bir yıldızdan madde çalan bir beyaz cüce yıldızdan kaynaklandığını ortaya koydu. Bu keşif, sadece uzun süredir çözülemeyen astronomik bir bulmacayı yanıtlamakla kalmıyor, aynı zamanda galaksi genelindeki benzer sinyalleri anlamak için bilim insanlarına güçlü ve yeni bir araç sunuyor.

CSIRO'ya ait ASKAP radyo teleskobu kullanılarak gerçekleştirilen çalışmalarda, kompakt bir beyaz cüce yıldızın, kendisinden daha büyük bir refakatçi yıldızdan madde çektiği tespit edildi. Çalınan madde, beyaz cüceye doğru sarmal bir şekilde ilerlerken sistem, her 1,4 saatte bir tekrarlayan döngüler halinde güçlü radyo dalgaları ve X-ışını patlamaları üretiyor. Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bu bulgular, evrenin en uç koşullarını incelemek için eşsiz bir fırsat sunan nadir bir yıldız sistemini gün yüzüne çıkardı.

Araştırmanın başyazarı ve Sidney Üniversitesi Fizik Okulu ile CSIRO'da doktora öğrencisi olan Kovi Rose, bu keşfin "uzun periyotlu radyo geçişleri" (long-period radio transients) olarak bilinen gizemli nesne sınıfı için onaylanmış ilk açıklama olduğunu belirtti. Samanyolu Galaksisi'nde yalnızca birkaç noktada tespit edilen bu sıra dışı sinyaller, yıllardır astronomları şaşırtmıştı. Rose, sinyallerin kaynağının bir "kataklizmik değişken" veya madde biriktiren bir beyaz cüce yıldız olduğunu kesinleştirmiş olduklarını vurguladı.

ASKAP J1745-5051 olarak adlandırılan bu yeni tanımlanan sistem, birbirine aşırı derecede yakın bir yörüngede kilitlenmiş bir beyaz cüce ve bir kırmızı cüce yıldızdan oluşuyor. Beyaz cüce, yaklaşık olarak Dünya boyutlarında olmasına rağmen, Güneş ile neredeyse aynı kütleye sahip. Öte yandan, refakatçi olan kırmızı cüce boyut olarak çok daha büyük olsa da kütlesi Güneş'in yalnızca onda biri kadar. Bu iki yıldız, birbirlerinin etrafındaki dönüşlerini sadece bir saatten biraz fazla bir sürede tamamlıyor.

Kırmızı cüceden kopan gazlar beyaz cüceye doğru akarken yoğun bir şekilde ısınıyor ve X-ışınları yaymaya başlıyor. Aynı zamanda, yıldızların manyetik alanları arasındaki etkileşimler düzenli radyo patlamaları oluşturarak astronomların gözlemlediği tekrarlayan sinyalleri meydana getiriyor. Kovi Rose, bu emisyonların tamamen sistemin yörüngesel hareketiyle bağlantılı olduğunu ancak ilginç bir şekilde radyo ve X-ışını sinyallerinin aynı anda zirve yapmadığını, bunun da sinyallerin sistemin farklı bölgelerinde üretildiğini kanıtladığını açıkladı.

Araştırmacılar, radyo patlamalarının, iki yıldızın manyetik alanlarının refakatçi yıldızdan koparılan yüklü madde akışıyla etkileşime girdiği noktalarda oluştuğuna inanıyor. Bu etkileşimler, dar odaklı radyo emisyon demetleri yaratıyor. Daha önce bu tür uzun periyotlu radyo geçişlerinin, yavaşça dönen nötron yıldızları olan pulsarlardan kaynaklandığı düşünülmüştü. Ancak mevcut teoriler, bu kadar yavaş dönen nötron yıldızlarının bu tür sinyaller üretme kapasitesine sahip olmadığını gösteriyordu. Yeni bulgular, bu sinyallerin en azından bir kısmının beyaz cüceleri içeren ikili yıldız sistemlerinden geldiği teorisini destekliyor.

Sidney Üniversitesi Fizik Okulu Başkanı Profesör Murphy, daha önce de benzer nesnelerin ikili sistemlerle ilişkilendirildiğini ancak hem iki yıldızın hem de madde biriktirme sürecinin bu kadar net bir şekilde görülebildiği ilk örneğin bu olduğunu belirtti. Ayrıca ASKAP J1745-5051, düzenli X-ışınları ürettiği bilinen ikinci uzun periyotlu radyo geçişi olma özelliğini taşıyor ve tekrarlayan desenin nedeninin kesin olarak onaylandığı ilk örnek olarak tarihe geçiyor.

Bilim insanları, bu sistemi gelecekteki keşifler için kozmik bir "Rosetta Taşı" olarak nitelendiriyor. Tıpkı antik Mısır hiyerogliflerinin çözülmesini sağlayan Rosetta Taşı gibi, bu sistem de diğer uzun periyotlu geçişlerin pulsarlara mı yoksa beyaz cüce sistemlerine mi benzediğini anlamak için bir referans noktası olacak. Ayrıca bu sistem, Dünya üzerindeki laboratuvarlarda yeniden yaratılamayacak fiziksel süreçlerin incelenmesine olanak tanıyor; özellikle maddenin güçlü manyetik alanlar ve yoğun kütleçekimsel kuvvetler altında nasıl davrandığı bu "doğal laboratuvar" sayesinde test edilebilecek.

Gelecek gözlemler için radyo, optik ve X-ışını teleskoplarının kombinasyonunu kullanmayı planlayan araştırma ekibi, emisyonların nasıl üretildiğini daha derinlemesine incelemeyi hedefliyor. Avustralya, ABD, Kanada, Çin, İspanya ve İsrail'den araştırmacıların yer aldığı bu dev iş birliği; ASKAP, MeerKAT, SOAR, Magellan, Swift ve Einstein Probe gibi dünya çapındaki gelişmiş teleskopların verilerini kullanarak evrenin bu yeni sınıfındaki kozmik olayların resmini tamamlamaya çalışıyor.