KOZMİK ANAFOR
Fizik / Astrofizik Kozmik Anafor Arşivi

Bir Yıldız Ölü Bir Yıldızı Yutarsa Oluşan Thorne-Żytkow Cisimleri

Görsel Telif: Astronomy Magazine
Bu yazıyı yaklaşık 6 dakikada okuyabilirsiniz.

Evrenin en garip yıldızlarından birinin, bir nötron yıldızının kırmızı dev bir yıldızın içerisinde sıkışıp kalması ile oluştuğu düşünülüyor. Ancak 45 yıldır süren araştırmalara rağmen astronomlar hala bu tarz bir yıldız bulup bulmadıklarından emin değiller.

Thorne-Żytkow cismi, üstteki görseldeki bir sanatçının tasvirinde görüldüğü gibi yoğun bir nötron yıldızının şişmiş kırmızı süper dev bir yıldız tarafından yutulmasıyla oluşan varsayımsal bir melez yıldız tipidir. Neredeyse yarım yüzyıl önce fizikçi Kip Thorne ve astronom Anna Żytkow, evrende saklanıyor olabilecek Rus matruşka bebeğine benzer tuhaf bir yıldız tipinin varlığını öne sürmüşlerdi. Astronomlar da bu teorik yıldız melezlerine de Thorne-Żytkow cisimleri adını verdiler.

Thorne- Żytkow cisimlerinin muhtemel varlığı, isimlerini aldıkları araştırmacıların yaptıkları bilgisayar simülasyonları ile ortaya çıktı. Araştırmacılar bu simülasyonları yaptıklarında süpernova patlamalarından arta kalan ufak ve çok yoğun yıldız kalıntıları olan nötron yıldızlarının kırmızı süper dev yıldızlar tarafından yakalanabileceğini buldular.

Simülasyonlara göre, eğer bu “ikizler(aynı Danny De Vito ve Arnold Schwarzenegger gibi) birbirlerine çok yaklaşırsa, yıldızın birinin dışarı atılmasının yerine bu iki yıldız birleşebilir. Bir şehir büyüklüğünde ve Güneş kütlesinde olan nötron yıldızı, tıpkı bir kozmik parazit gibi kendisinden daha büyük ev sahibinin içerisinde yaşamaya devam edebilir. Ancak fizik bu tarz yıldızların var olabileceğine imkan tanısa da onları bulmak çok zor olacak.

The Astrophysical Journal dergisinde 1975 tarihinde yayımlanan çalışmada Thorne ve Żytkow, bu tipteki yıldızların aynı Orion takımyıldızında bulunan Betelgeuse gibi kırmızı süper dev yıldızlarla neredeyse aynı gözükebileceğini öne sürdüler. Süper dev yıldızlar evrende oldukça yaygın şekilde bulunurlar ve hatta bazıları evrendeki en genç ve en büyük yıldızlardır. Thorne-Żytkow cisimleri (TZO), kırmızı süper devlere çok benzerlerdir fakat ömürlerinin bu dev yıldızlardan 10 kat daha uzun olabileceğinden şüphelenilmektedir.

Sıradan kırmızı devler, aynı diğer yıldızlarda olduğu gibi güçlerini çekirdeklerindeki nükleer füzyondan almaktadırlar. Bu yüzden de enerjileri tükendiği zaman,süpernova olarak patlamadan önce yer çekimleri yıldızların içeri doğru patlamalarına sebep olur. Ancak çöküşten kaçınmak için çekirdeklerindeki uzun süreli nükleer füzyona bağlı olmadıklarından dolayı TZO’lar bu kadar uzun yaşayabilirler. Bunun yerine TZO’ların zaten aşırı derecede sıkışmış nötron yıldızı çekirdekleri, kendisini çevreleyen süper dev katmanların çabuk ve tartışmasız yer çekimsel çöküşünü büyük ölçüde engeller.

Bir Thorne-Żytkow cismine aday olan yıldız (sarı kutucuk), Küçük MacellanBulutu’nun yıldızları arasında parlıyor. (Görsel Telif: ESA/Hubble)

 

Astronomların TZO’ların nasıl oluştuğu ile ilgili iki farklı teorisi bulunmakta ve iki teori de yıldızların hayatlarına ilk başta bir ikili sistemde birbirlerine yakın iki devasa yıldız olarak başladığına dayanıyor. Bir teoride, iki yıldızdan büyük olanı önce süpernova olarak patlıyor ve arkasında bir nötron yıldızı bırakıyor. Ancak zamanla diğer süper dev, geride kalan nötron yıldızını tamamen yutana kadar dışarıya doğru balon gibi büyümeye devam ediyor.

TZO’larin oluşumu ile ilgili diğer bir olasılık ise, bir yıldız asimetrik süpernova olarak patladığında geride kalan çekirdek güçlü bir “tekme” yer. Bu tekme de potansiyel olarak nötron yıldızını diğer kırmızı devin göbeğine fırlatabilir.

Bir Thorne- Żytkow Cisminin Keşfi

Fakat nasıl oluşursa oluşsunlar, astronomlar 2014 yılında ilk Thorne-Żytkow cismini keşfetmiş olabileceklerini duyurdular. Yıldız, Samanyolu’nun çevresinde dönen bir cüce galaksi olan Küçük MacellanBulutu’nun içerisinde 200.000 ışık yılı uzaklıkta saklanıyordu.

Bu yıldız, şu anda University of Washington’da görev yapan astronom EmilyLevesquetarafından ve kendisine ait araştırma ekibinin yardımı ile bulundu. Şüphelenilen TZO’yu bulmak için Levesque’nın ekibi Samanyolu’ndaki iki düzine kırmızı süper dev yıldızı incelemek adına New Mexico’da bulunan Apache Point Observatory’i kullanırken diğer grup da Küçük MacellanBulutu’ndaki süper devleri incelemek için Şili’deki Magellan Teleskoplarından birini kullandı.

Verileri elde etmenin akabinde bir yıldız özellikle dikkatleri çekti. HV 2112 adı verilen sistem, ilk önce 1908 yılında öncü astronom HenriettaSwanLeavitt tarafından değişken olarak kataloglandı. O zamanlarda astronomlar, bu yıldızın süpernovaya dönüşmeden önceki son zamanlarını yaşayan bir kırmızı dev olduğunu düşünmüşlerdi.

Bununla birlikte Leavitt’in bu tuhaf yapıyı farketmesinden yüz yıl sonrasında Levesque ve ekibinin analizleri, efsanevi Thorne-Żytkow cisimlerinin anlatılagelen işaretleri olduğunu düşündükleri sıra dışı kimyasal işaretleri ortaya koydu. Araştırmacılar, sadece TZO’nun içerisinde ortaya çıkabilecek eşsiz nükleer reaksiyonlar yoluyla açıklayabilecekleri miktarda lityum, kalsiyum ve diğer elementleri bu yıldızda gördü.

Fakat yine de tamamen bu durumdan emin olamadılar. HV 2112, ayrıca görmeyi beklemedikleri başka tuhaf kimyasal parmak izlerine sahipmiş gibi duruyordu. Bütün bu  gizemlere dayanarak ekip, ya teorik modellerin Thorne- Żytkow cisimlerinin bütün nüanslarını tamamen kapsamadığını ya da HV 2112’nin ilk etapta basitçe TZO olmadığını öne sürdüler.

HV 2112: İhtilaflı Tuhaf Yıldız

Dev değişken yıldız HV 2112, Thorne- Żytkow cismini olması için ilk ümit verici aday olarak görülüyordu. (Görsel telif: DigitalSkySurvey/Center de Donnéesastronomiques de Strasbourg)

 

Bu keşfin tuhaf doğası, manşetleri hareketlendirdi. Fakat astronomlara göre bu ayrıca önemli bir keşifti çünkü bu nükleer füzyonun ötesinde bir süreç ile güç kazanan yıldızların olduğuna da kanıttı.

Ancak dört yıl sonra 2018 yılında Levesque’nin ekibi dışındaki diğer astronomekibi, bu eşsiz keşfi incelemeyi durdurdular. HV 2112 hakkındaki kendi analizlerini yaptılar, benzer yıldızlarla karşılaştırdılar ama Levesque’nin ekibinin belirlediği miktardaki aşırı kalsiyum veya diğer elementleri bulamadılar. Yeni analizler, lityum fazlalığı gösterdi ama sonuçlar bu yıldızın yine de sıradan bir kırmızı dev olduğunu ortaya koydu.

Levesque ve ekibinin HV 2112’nin farklı olduğu konusundaki hayalleri suya düşmüş olmasına rağmen bu yıldızın yerine geçebilecek başka bir aday olduğunu öne sürdüler. HV 11417 olarak kataloglanan ve astronomların tahmin ettiği işaretlerin bir kısmını destekleyen başka muhtemel bir nesneyi buldular.

Sonuç olarak iki ekibin de hemfikir olduğu şey, iş Thorne- Żytkow cisimlerine gelince hem teoride hem de gözlemde daha çok gidilecek yol olduğudur.

Çeviren: Burcu Ergül Emecan

https://astronomy.com/news/2020/07/thorne-zytkow-objects

Hep Daha Fazla Okumak Gerek

Bir Süpernova Patlaması Nasıl Oluşur?

Zafer Emecan

Yıldızların Ölümü 2: Beyaz Cüce

Zafer Emecan

En Parlak Yıldızlar 3: Beta Centauri (Hadar)

Zafer Emecan

Dev Yıldız Antares, Sanılandan Çok Daha Büyük

Burcu Ergül

Yıldızların Kavgası Ve Kozmik Sanat

Burcu Ergül

“Konuk Yıldız” Yengeç Nebulası’nın İnsanlık Tarihçesi

Hilal Bulut