Chandra teleskobu 84 gizemli X-ışını kaynağı keşfetti
NASA’nın Chandra teleskobu, düşük enerjili X-ışınları ve yoğun morötesi ışık yayan 84 sıra dışı nesne keşfetti. Bunların iki büyük kozmik gizemi çözebileceği düşünülüyor.
NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi, bilinen kompakt ikili sistemlere benzeyen ancak alışılmadık şekilde çok düşük enerjili X-ışınları yayarken yoğun miktarda morötesi ışık üreten 84 gizemli nesne tespit etti. Araştırmacılar, “hiperyumuşak X-ışını kaynakları” olarak adlandırdıkları bu nesnelerin iki önemli kozmik gizemin çözülmesine yardımcı olabileceğini düşünüyor.
Chandra’nın gözlemleri, altı farklı galakside bu sıra dışı kaynakların izini ortaya çıkardı. Nesneler dört eliptik galaksi ile iki sarmal galakside bulundu. Bunlar arasında Samanyolu’nun yakın komşusu Andromeda Galaksisi (M31) ve Fırıldak Galaksisi (M101) de yer alıyor.
Gaz çalan yıldız kalıntıları olabilirler
Bu kompakt cisimler kara delikler, nötron yıldızları ve beyaz cüceler gibi ömrünü tamamlamış yıldızların geride bıraktığı son derece yoğun kalıntılar. Küçük boyutlarına karşın çok güçlü kütleçekimine sahip olmaları, yakınlarındaki eş yıldızlardan madde çekmelerine olanak sağlıyor.
Bu sistemlerde eş yıldızın dış katmanlarından koparılan gaz, kompakt cismin çevresinde dönmeye başlıyor. Normalde bu süreç, güçlü kütleçekimi nedeniyle gazın aşırı derecede ısınmasına ve yüksek enerjili X-ışınlarının yoğun biçimde yayılmasına yol açıyor.
Ancak yeni keşfedilen kaynaklarda durum farklı. Chandra tarafından tespit edilen X-ışınları son derece düşük enerjiye sahip. Buna karşılık nesneler, olağanüstü miktarda morötesi ışık yayıyor. Bu nedenle araştırmacılar bu sınıfa “hiperyumuşak X-ışını kaynakları” (hypersoft X-ray sources) adını verdi.
Ekibe göre düşük enerjili X-ışınlarının aslında çok güçlü morötesi ışınım üreten bu sistemlerin bir tür yan ürünü olması mümkün. Araştırmacılar ayrıca söz konusu kaynakların, daha düşük seviyede madde aktarımı gerçekleştiren kompakt ikili sistemler olabileceğini düşünüyor.
Samanyolu’nda neden bulunamıyorlar?
Bu nesnelerin tespit edilmesini zorlaştıran önemli bir unsur ise yıldızlar arasındaki ortam. Yıldızlararası ortamda bulunan hidrojen ve helyum gazı, morötesi ışığı emebiliyor. Bu durum, söz konusu kaynakların neden şimdiye kadar fark edilmesinin zor olduğunu açıklayabilir.
Özellikle Samanyolu’nda bu sorun daha belirgin. Galaksimizin düzlemi boyunca bakıldığında gözlemcinin görüş hattında büyük miktarda yıldızlararası gaz bulunuyor. Morötesi ışığın bu ortam tarafından soğurulması, galaksimizdeki olası hiperyumuşak X-ışını kaynaklarının görünmez kalmasına yol açıyor olabilir.
Dolayısıyla araştırmacılar, evrende henüz keşfedilmemiş çok daha büyük bir hiperyumuşak X-ışını kaynağı popülasyonu bulunabileceğini düşünüyor. Bu kaynakların galaksilerin çevresini ve içindeki yıldız oluşum süreçlerini tahmin edilenden daha fazla etkileyebileceği belirtiliyor.
Galaksilerdeki iyonlaşmanın kayıp kaynağı olabilirler
Bu nesneler, astrofizikte uzun süredir cevap aranan bir başka soruna da ışık tutabilir. Yıldızlararası ortam, atomların elektronlarını kaybettiği iyonlaşmış gazla dolu. Özellikle sıcak ve büyük kütleli yıldızlar önemli miktarda yüksek enerjili morötesi ışık yayıyor.
Ancak mevcut yıldız popülasyonunun galaksilerde gözlenen tüm iyonlaşmayı açıklamaya yetmediği düşünülüyor. Araştırmacılara göre hiperyumuşak X-ışını kaynakları gerçekten çok büyük miktarlarda morötesi ışınım yayıyorsa denklemdeki eksik parça olabilirler.
Bu durum yıldız oluşumunu da etkileyebilir. Yeni yıldızların oluşabilmesi için gazın soğuk ve nötr halde bulunması gerekiyor. Hiperyumuşak X-ışını kaynakları uzaya yoğun miktarda morötesi ışınım yayıyorsa, çevredeki gazı iyonlaştırarak yıldız oluşumunu yavaşlatabilir. Bu nedenle araştırmacılar, söz konusu kaynakların galaksilerde yıldız oluşumunu etkileyen doğal bir düzenleyici mekanizma görevi görebileceğini düşünüyor.
Tip Ia süpernovalarının sırrını çözebilirler
Araştırmacıların dikkat çektiği ikinci büyük gizem ise Tip Ia süpernovalarının nasıl patladığı. Bu süpernovaların, yakınındaki eş yıldızdan madde toplayan beyaz cücelerle bağlantılı olduğu biliniyor. Beyaz cüce üzerine madde biriktikçe kütlesi artıyor ve Güneş'in kütlesinin yaklaşık 1,44 katına, yani Chandrasekhar limitine ulaştığında kararsız hale gelerek patlıyor.
Ancak bilim insanları halen beyaz cücenin içinde patlamayı başlatan mekanizmanın tam olarak ne olduğunu ve sürecin nasıl tetiklendiğini açıklayamıyor.
Yeni keşfedilen kompakt ikili sistemlerin incelenmesi, beyaz cücelerin patlama sürecinde geçirdiği aşamalar hakkında önemli ipuçları sağlayabilir. Hatta araştırmacılar, gelecekte bir beyaz cücenin Tip Ia süpernovasına dönüşmesinden önce tespit edilmesinin mümkün olabileceğini düşünüyor.
Tip Ia süpernovaları, evrenin genişlemesini ve karanlık enerjiyi incelemek için kullanılan önemli kozmik ölçüm araçları. Bu nedenle bu patlamaların nasıl gerçekleştiğinin anlaşılması, evrenin gelişimini açıklayan modeller açısından da önem taşıyor.