Evren\'in en güçlü mıknatısına ait sır çözüldü

Yıldızların ölümünü temsil eden süpernova patlamalarının süper-yoğun kalıntıları olan magnetarlar hakkında bir sır çözülmüş olabilir. Evren’deki bilinen en güçlü mıknatıslar olan ve yeryüzü’ndeki en güçlü mıknatıstan milyonlarca kez daha güçlü olan magnetarlar, ilk kez bir yıldız ile tespit edildi

ESO’nun Şili’de bulunan VLT teleskobunu kullanan Avrupalı gökbilimci ekibi, magnetara eşlik eden bir yıldız bulduklarını düşünüyor. Yeni keşif, magnetarların nasıl 35 yıldır sorulan ‘magnetarların nasıl oluştuğu’ sorusuna cevap verebilir. Ayrıca, neden bu özel yıldızın gökbilimcilerin beklediği gibi bir karadelik olarak çökmediğinin anlaşılmasına da yardımcı olabilir.

Büyük kütleli bir yıldız, süpernova patlaması sırasında kendi kütleçekimi ile çökmeye başlıyor ve bir nötron yıldızı ya da karadelik haline geliyor. Magnetarlar, sıra dışı ve ilginç bir nötron yıldızı türü olarak ortaya çıkıyor. Magnetarlar, bir çay kaşığı yaklaşık bir milyar ton ağırlığındaki nötron yıldızı maddesi gibi olağan dışı bir yoğunluğa ve oldukça güçlü manyetik alana sahip. Magnetarların kabuklarında meydana gelen dev gerilmeler ise yıldız depremi olarak bilinen ani düzensizlikler sonucu yüzeylerinden çok büyük miktarda gama ışını salınımı yaşanmasına neden oluyor.

Bilmece çözüldü mü?

Güney gökküresi takımyıldızlarından Sunak doğrultusunda ve 16000 ışık yılı uzaklıkta bulunan Westerlund 1 yıldız kümesi, Samanyolu’ndaki bilinen 20’den fazla magnetardan birine ev sahipliği yapıyor. CXOU J164710.2-455216 olarak bilinen magnetar, sahip olduğu özelliklerle gökbilimcileri de fazlasıyla şaşırtıyor.

Araştırma ekibinin başında yer alan Simon Clark, “Daha önceki çalışmamızda Westerlund 1 kümesindeki magnetarın Güneş’ten 40 kat daha büyük kütleye sahip bir yıldızın patlayarak ölmesiyle doğmuş olması gerektiğini göstermiştik. Ancak şimdi bir sorun olduğu anlaşılıyor, çünkü böyle bir kütleye sahip yıldızını ölümüyle çökerek bir nötron yıldızı değil, bir karadelik meydana getirmesi gerekiyor. Bu yıldızın nasıl olup da magnetara dönüştüğünü anlayamadık” ifadesini kullandı.

Gökbilimciler bu bilmeceye bir çözüm önerdiler. Magnetarın Yer-Güneş mesafesindeki bir yörüngede birbiri etrafında dolanan yoğun bir çift yıldız sisteminde bulunan çok büyük kütleli iki yıldızın etkileşimi sonucunda oluştuğu öne sürülüyor. Gökbilimciler buradan yola çıkarak şimdiye kadar Westerlund 1’deki magnetar civarında tespit edilemeyen yıldızı bulmaya çalıştılar. Magnetarı oluşturan süpernova patlamasının yıldız kümesinden dışarı atmış olabileceği yıldızlardan biri, Westerlund 1-5 olarak belirdi.

Araştırmada yer alan İngiltere’nin Open Üniversitesi’nden Ben Ritchie, “Bu yıldız sadece bir süpernova patlamasından atılmışçasına hareket etmiyordu, aynı zamanda yalnız oluşamayacak kadar da parlaktı. Üstelik, tek bir yıldızın sahip olamayacağı kadar da karbon-zengini bir yapısı var.  Açık deliller bu yıldızın ilk olarak bir çift yıldız yoldaşı şeklinde oluştuğunu gösteriyor” bilgisini verdi.

Yıldızların yaşamına ait yeni bir hikaye

Yapılan en son keşif, gökbilimcilerin beklenen bir karadelik yerine, magnetar oluşturan yıldızsal yaşam hikayesini yeniden düzenlemelerini sağlayacak. Bu sürecin ilk aşamasında, çiftin daha ağır olan yıldızı yakıtını tüketmeye başlarken, dış katmanlarını diğer yoldaş yıldıza aktarıyor. Böylece magnetar oluşmaya başlıyor ve bu etkiyle kendi çevresinde daha da hızla dönmeye başlar. Bu hızlı dönme süreci magnetarın oldukça-güçlü manyetik alanının oluşumu için gerekli olan bir bileşen gibi görünüyor.     

İkinci aşamada, bu kütle aktarımının bir sonucu olarak, yoldaş yıldızın kütlesi artıyor ve yakıtını kazandığı kütleyi yakmaya harcıyor. Bu kütlenin çoğu kısmı kaybolurken, bir kısmı da halen parladığını gördüğümüz Westerlund 1-5’e dönüşüyor.

İspanya Astrobiyoloji Merkezi’nden araştırmaya destek veren Francisco Najarro, “Bu madde değiş tokuşu Westerlund 1-5’in özgün kimyasal izini ortaya çıkardı ve yoldaşının kütlesini azaltarak bir karadelik yerine magnetar olarak doğmasına neden oldu.  Tıpkı kozmik sonuçlar doğuran bir yıldız oyunu gibi!” yorumunda nulundu.

Bir çift yıldız sisteminin bileşeni olmak, bir magnetar oluşturmanın gerekli bir formülü gibi görünüyor. İki yıldız arasındaki kütle aktarımı ile oluşturulan hızlı dönme, güçlü manyetik alanın oluşması için gerekirken, ikinci bir kütle aktarımı aşaması ile magnetar tarzı zayıflama yıldızın ölümü sırasında karadeliğe dönüşmesini engelliyor.

Kaynak: eso.org