Gökbilimciler Uzayda Varsayımsal Bir Garip Yıldız Tespit Etmiş Olabilir

Güneşimizin yaklaşık dörtte üçü kütlesinde ama Manhattan'ın içine rahatça sığabilecek büyüklükte bir topun içine sıkıştırılmış boyuttaki kompakt nesne XMMU J173203.3-344518 kesinlikle dikkat çekicidir. Hatta tuhaf.

Brezilya'daki São Paulo Üniversitesi ve Federal ABC Üniversitesi'nden astrofizikçiler tarafından yapılan yeni bir çalışma, bu akıllara durgunluk verecek derecede yoğun yıldız maddesi bloğunun gerçekten tuhaf olabileceğini, ancak belki de düşündüğünüz şekilde olmadığını doğruluyor.

Geçen yıl, Almanya'daki Tübingen Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü'nden araştırmacılar, süpernova kalıntısı HESS J1731-347 içinde dönen ölü bir yıldızın kalıntıları ile aramızdaki mesafeyi yeniden değerlendirdiler.

Kompakt nesnenin özelliklerinin, özellikle de boyutunun ve kütlesinin yeniden hesaplanması gerekiyordu.

İşlerin biraz heyecanlı olduğu yer burası.

Belirli bir kütleye sahip yıldızlar, yerçekimlerinin gün ışığını rahatça ezebileceği türden yakıtı bitirdiğinde, dış katmanlarının bir kısmını havaya uçuran kozmik bir ısı ve elektromanyetizma şimşekleriyle çökerler.

Geriye kalan tek şey, yoğun bir nesnedir. Çekirdeğinin derinliklerinde, elektronlar çekirdeklerine sıkıştırılır ve protonları yüklerini kaybetmeye ve nötronlara dönüşmeye zorlar. Tebrikler, bu yeni doğmuş bir nötron yıldızı.

Yeterli kütle varsa, eklenen tüm yerçekimi kritik nükleer kuvvetlerin üstesinden gelerek maddeyi hayal bile edilemeyecek bir şeye dönüştürür ve bunun yerine bir kara delik oluşturur. Yine de çok az kütle ve atomlar, beyaz cüce olarak bilinen şeyin içinde dost komşular olarak kalırlar.

Bir nötron yıldızı için bu alt kütle sınırının bir güneş kütlesinin biraz üzerinde olduğu düşünülüyor. Şimdiye kadar tespit edilen en hafif, Güneş'in kütlesinin sadece 1,17 katıdır.

Güneş kütlesinin yüzde 77'si ile, XMMU J173203.3-344518 yalnızca rekor kırmakla kalmıyor; düpedüz kafa karıştırıcı. Nötron yıldızlarının bu kadar küçük olması alışıldık değil.

Bu da onun bir nötron yıldızı olmayabileceği anlamına gelir. Bunun yerine, garip yıldız denilen - esas olarak garip kuarklar olarak bilinen parçacıklardan oluşan - bir nesne olduğunu tahmin ediyor araştırmacılar.

Son çalışmanın kaldığı yerden devam eden bu yeni araştırma, HESS J1731-347 içindeki olağandışı küçük kompakt nesneye geri döndü ve kütlesini, yarıçapını ve yüzey sıcaklığını iki kez kontrol etti.

Sonuçlarını garip madde denklemleri ve süpernovalarda yaratılışları için spekülatif modellerle karşılaştıran ekip, bu garip küçük nesnenin hala varsayımsal bir garip yıldızın tüm özelliklerini taşıdığı konusunda hemfikir.

Kuarklar çeşitli biçimlerde bulunur. 'Yukarı' ve 'aşağı' hamleler, protonları ve nötronları oluşturmak için karışır ve eşleşir. Yeterli basınçla, aşağı kuarklar yukarı kuarklara dönüşebilir ve bu da başka bir nesneye dönüşebilir - garip bir kuark.

Çoğunlukla garip kuarklardan oluşan süper kompakt bir nesnenin bir süpernovadan nasıl ortaya çıktığı henüz net değil, ancak bazı modeller kuark maddesinin tipik olarak çöküşün başlangıcından itibaren evrimleştiğini öne sürüyor.

Oldukça benzersiz koşullar altında, bir şey bu maddenin baskın olmasına neden olur, çökme sırasında normalden daha fazla kütleyi silkelemek için daha da fazla enerji açığa çıkarır ve bu fazla kuarkları geride bırakır.

En son araştırmaya dönersek, XMMU J173203.3-344518'in yaşı ve yüzey sıcaklığı ile nesnenin yarıçapı ve küçük kütlesine ilişkin revize edilmiş tahminleri, garip bileşimine işaret eden soğutma koşullarıyla tutarlıdır.

Bu, daha 'normal' bir şeyin göz ardı edilebileceği anlamına gelmez. Astronomi camiasına, bunun bir dönüm noktası olduğu düşünüldüğünde, teleskoplarını XMMU J173203.3-344518'e çevirmeleri için daha fazla neden veriyor.

Yazarların iddia ettiği gibi, "Daha güçlü bir sonuca varmak için erken, ancak bu önemli bir vaka ve diğer tespitler tüm resme katkıda bulunabilir."

Bu araştırma Astronomy and Astrophysics Letters'da kabul edilmiştir ve şu anda arXiv'de mevcuttur.