Uzaydaki 20 Yıllık Gizem Çözüldü: Telsiz Sinyallerinin Arkasından Vampir Yıldız Çıktı

Hızlı Erişim / İçindekiler

• Yirmi Yıldır Çözülemeyen Telsiz Dalgaları: Uzun Periyotlu Sinyaller
• Beyaz Cüce ve Kurbanı: ASKAP J1745-5051 Sisteminin Anatomisi
• Çarpışan Manyetik Alanlar: Radyo Dalgaları Nasıl Ortaya Çıkıyor?

Kozmosun derinliklerinden gelen gizemli fısıltılar, insanlığın gökyüzünü dinlemeye başladığı ilk günlerden beri bilim insanlarının zihnini kurcalamaya devam eder. Avustralya'daki radyo astronomları, uzay boşluğunda tam yirmi yıldır bir bilmece olarak duran esrarengiz radyo sinyallerinin kaynağını nihayet tespit etmeyi başardı. İlk kez 2005 yılında fark edilen ve o günden bu yana kökeni hakkında sadece tahminler yürütülen bu dalgaların arkasında, komşu yıldızın maddesini emen vahşi bir "vampir yıldız" ile onun çaresiz kurbanının olduğu anlaşıldı. Bu keşif, evrende yalnız kalmış devasa manyetik yapıların ötesinde, iki yıldızın birbirini nasıl etkilediğini ve kozmik birer radyo istasyonuna dönüştüğünü gözler önüne seriyor.

Yirmi Yıldır Çözülemeyen Telsiz Dalgaları: Uzun Periyotlu Sinyaller

Uzayda radyo dalgası üreten cisimlerin büyük bölümü, genellikle saniyenin küçük bir kesri kadar süren ani ve çok hızlı patlamalar yayar. Ancak gökbilimcilerin "uzun periyotlu radyo geçişleri" adını verdiği nadir bir sinyal sınıfı, bu kuralı tamamen bozar. Evrende şimdiye kadar sadece bir düzine örneği keşfedilen bu özel sinyaller, birkaç dakikadan başlayıp bir saati aşan süreler boyunca kesintisiz radyo dalgası neşreder. Bilim dünyası, bu kadar uzun süren enerji boşalımlarının arkasında ancak "magnetar" denilen, muazzam manyetik güce sahip ölü nötron yıldızlarının olabileceğini tahmin ediyordu.

Fakat Sidney Üniversitesi'nden Kovi Rose liderliğindeki bir araştırma ekibi, Avustralya'daki gelişmiş ASKAP (Australian SKA Pathfinder) radyo teleskobunu kullanarak bu teoriyi kökten değiştirecek verilere ulaştı. Ekip, sinyallerin kaynağını izlediğinde, karşısında tek bir süper güçlü yıldız yerine, birbirinin etrafında ölümcül bir dans sergileyen iki ortak yıldız sistemi buldu. Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bu çarpıcı bilim haberleri, uzaydaki bazı uzun süreli telsiz sinyallerinin, simbiyotik ikili yıldız sistemlerinden kaynaklandığını kesin olarak kanıtladı. Böylece astronomi dünyasında yirmi yıldır süren büyük bir kördüğüm çözülmüş oldu.

Beyaz Cüce ve Kurbanı: ASKAP J1745-5051 Sisteminin Anatomisi

Bilim insanlarının mercek altına aldığı ve katalog kayıtlarına ASKAP J1745-5051 olarak geçen bu sistem, adeta bir bilimkurgu hikayesini andırıyor. Sistemin merkezinde, vaktiyle güneş benzeri bir yıldızın ömrünü tamamlamasıyla geriye kalan sıkışmış çekirdek, yani bir "beyaz cüce" yer alıyor. Bu beyaz cüce, kabaca sadece Dünya büyüklüğünde bir çapa sahip olmasına rağmen, içine sıkışan kütlesi neredeyse bizim Güneş'imiz kadar ağırdır. Bu muazzam yoğunluk, sistemin diğer üyesi olan ve Güneş'in sadece onda biri kütleye sahip sönük bir "kızıl cüce" yıldız üzerinde korkunç bir çekim gücü yaratıyor. Beyaz cüce, güçlü kütle çekimi sayesinde partnerinin dış katmanlarındaki hidrojen gazını ve maddeleri adeta bir elektrik süpürgesi gibi kendine doğru çekiyor; astronomların ona "vampir yıldız" demesinin sebebi de tam olarak bu maddesel hırsızlıktır.

ASKAP J1745-5051 sistemini asıl tuhaf kılan özellik ise onun sadece radyo dalgaları değil, aynı zamanda çok güçlü X-ışını patlamaları da yaymasıdır. Gözlemleri yürüten Kovi Rose, bu iki farklı ışınımın yıldızların yörünge hareketine sıkı sıkıya bağlı olduğunu ancak ilginç bir şekilde radyo ve X-ışını sinyallerinin aynı anda zirve yapmadığını fark etti. Bu durum, iki farklı sinyalin sistemin bambaşka bölgelerinde üretildiğini gösteriyor. Maddeler kızıl cüceden kopup beyaz cüceye doğru spiral çizerek akarken, yer çekiminin etkisiyle sıkışmaya başlar. Yaşanılan bu sürtünme, gazın sıcaklığını yüz binlerce, hatta milyonlarca dereceye fırlatır. İşte bu akılalmaz sıcaklık, sistemde X-ışınlarının doğmasına yol açar. Gazın nerede birikeceği ve ne zaman parlayacağı ise iki yıldızın o anki konumuna göre sürekli değişir.

Çarpışan Manyetik Alanlar: Radyo Dalgaları Nasıl Ortaya Çıkıyor?

Peki ya yirmi yıldır çözülemeyen o gizemli radyo dalgaları nasıl oluşuyor? İşte bu noktada işin içine yıldızların kendi iç manyetik alanları giriyor. Hem beyaz cücenin hem de kızıl cücenin kendilerine has güçlü manyetik alan çizgileri mevcuttur. Bu iki yıldız, birbirinin etrafındaki tam turlarını sadece 1.4 saat gibi inanılmaz kısa bir sürede tamamlar. Üstelik bu yörünge kusursuz bir daire değil, oldukça basık bir elips şeklindedir. Bu eliptik rota yüzünden yıldızlar bazen birbirine çok yaklaşırken, bazen de uzaklaşır.

Yıldızlar yörüngelerinin birbirine en yakın olduğu noktaya geldiklerinde, sahip oldukları iki devasa manyetik alan birbirine çarpar ve şiddetli bir savaşa tutuşur. Bu manyetik çarpışma, yıldızların yüzeylerindeki elektrik yüklü parçacıkları kopararak uzay boşluğuna fırlatır. Kopan bu şarjlı parçacıklar, manyetik alan çizgilerinin etrafında çok yüksek hızlarla spiral çizerek dönmeye başlar ve "senkrotron radyasyonu" adı verilen özel bir radyo dalgası biçimi yayar. Bu radyo patlamaları, iki yıldızın manyetik alanları birbiriyle temas halinde kaldığı sürece, yani her 1.4 saatte bir tekrarlanarak devam eder. Bu keşif, evrendeki diğer gizemli sinyalleri çözmek adına bir nevi kozmik "Rosetta Taşı" vazifesi görecek. Evrenin derinlikleri, biz onları anlamlandırdıkça daha az korkutucu ve çok daha büyüleyici bir yer haline gelmeye devam ediyor.

Kaynak: space.com Scientists locate source of mysterious radio signals after 20 year search: A vampire star and its victim

BilimBox Yorumu: Uzaydan gelen her gizemli sinyali hemen akıllı dış uzay uygarlıklarına veya magnetar gibi uç kozmik canavarlara bağlama eğilimimiz, bu keşifle birlikte yerini harika bir astrofizik gerçeğine bıraktı. İki sıradan yıldızın, sırf yörüngesel geometrileri ve manyetik alanlarının inatlaşması yüzünden 20 yıl boyunca koskoca bir galaksiyi peşinden koşturacak bir radyo vericisi inşa edebilmesi muazzam bir doğa olayıdır. Beyaz cücenin açgözlü bir vampir gibi komşusunu sömürmesi, sadece bir madde transferi değil, aynı zamanda evrenin en güçlü elektro-manyetik jeneratörlerinden birini çalıştıran bir yakıt akışıdır. Bu sistem bize, uzayda tek başına duran cisimlerden ziyade, ikili ilişkilerin ve kütle çekimsel ortaklıkların ne kadar dinamik sonuçlar doğurabileceğini gösteriyor. Gelecekte bu tarz simbiyotik sistemlerin haritasını çıkararak, belki de galaksimizin gizli kalmış diğer kozmik jeneratörlerini tek tek deşifre etme imkanı bulacağız.