Yıldız patlaması yakından görüldü

Araştırma, Nature Astronomy dergisinde yayımlandı. Ekip, birden çok teleskobun ışığını birleştiren “interferometri” yöntemiyle, bu hızlı değişen olayları daha önce görülmemiş ayrıntıda yakaladı. CHARA Array’ın sağladığı bu keskin çözünürlük, patlama sonrası uzaya saçılan malzemenin “hangi yönde, hangi hızla ve hangi katmanlarla” dışarı çıktığını doğrudan görmeyi mümkün kıldı.

PATLAMANIN ARKASINDAKİ MEKANİZMA

Novalar, bir beyaz cücenin (Güneş benzeri bir yıldızın geriye kalan yoğun çekirdeği) yakındaki eş yıldızdan madde çekmesiyle başlıyor. Biriken malzeme kritik eşiği aştığında, beyaz cücenin yüzeyinde zincirleme nükleer tepkimeler tetikleniyor ve sistem bir anda parlıyor. Uzun yıllar boyunca bu olay “tek hamlede” gerçekleşen bir patlama gibi düşünülse de, yeni görüntüler bunun çok daha dinamik bir süreç olabileceğini gösteriyor.

Bu ayrıntı neden önemli? Çünkü novalarda şok dalgalarının nasıl oluştuğu, yüksek enerjili ışımayı anlamanın anahtarlarından biri. NASA’nın Fermi-LAT (Large Area Telescope) verileri, son 15 yıllık gözlemler içinde 20’den fazla novada GeV enerjilerinde gama ışını tespit etmişti. Bu da novaların sadece “gökyüzü havai fişeği” olmadığını, aynı zamanda parçacıkların hızlandığı ve şok fiziğinin devreye girdiği ekstrem olaylar olduğunu ortaya koymuştu. Şimdi CHARA görüntüleri, o şokların nerede ve nasıl doğduğunu daha somut bir şekilde sahneye taşıyor.

İKİ AKIM, İKİ YÖN

Çalışmanın odaklandığı ilk hedef, 2021’de patlayan V1674 Herculis oldu. Bu nova, gözlenen en hızlı örneklerden biriydi; birkaç gün içinde hızla yükselip hızla sönmesiyle dikkat çekti. CHARA görüntüleri, gazın 2 ayrı akım halinde ve birbirine dik yönlerde uzaya aktığını ortaya koydu. Yani patlama, tek bir kabuğun düzgünce şişmesi gibi değil; farklı kanallardan fırlayan malzemelerin birbiriyle etkileştiği “çok parçalı” bir tablo çiziyor.

Buradaki en kritik ayrıntı zamanlama: Bu iki akımın belirginleştiği dönem, Fermi’nin aynı novada gama ışını sinyali yakaladığı aralığa denk geliyor. Bu eşleşme, yüksek enerjili ışımanın muhtemel kaynağını güçlendiriyor: Akımlar çarpışıyor, şok dalgaları doğuyor, şoklar da parçacıkları hızlandırarak gama ışınlarına yol açıyor.

50 GÜN BEKLEYEN KABUK

İkinci hedef V1405 Cassiopeiae ise tam tersine “ağırkanlı” bir nova oldu. Çok daha yavaş evrildi ve en çarpıcı sürpriz şuydu: Sistem, dış katmanlarını hemen uzaya savurmadı. Gözlemler, novanın dış zarfını 50 günden fazla süre “tuttuğunu”, ardından gecikmeli biçimde bıraktığını gösterdi. Gaz nihayet dışarı atıldığında yeni şok dalgaları oluştu ve yine Fermi’nin gözlediği gama ışınları devreye girdi.

Bu sonuç, bazı novaların malzeme fırlatmayı geciktirebildiğine dair bugüne kadarki en net kanıtlardan biri olarak görülüyor. Başka bir deyişle, novalar bazen “patladım bitti” demiyor; önce sistemi saran bir zarf oluşuyor, sonra farklı bir aşamada bu zarf aniden salınarak ikinci bir şok evresini tetikleyebiliyor.

“SİYAH-BEYAZDAN HD’YE”

Ekipte yer alan bilim insanları, bu ilerlemeyi “bulanık siyah-beyaz bir fotoğraftan yüksek çözünürlüklü videoya geçiş” gibi tarif ediyor. Üstelik görüntüler tek başına değil: Gemini gibi büyük gözlemevlerinden alınan tayf verileri de kullanıldı. Tayflar, uzaya savrulan gazın kimyasal ve fiziksel “parmak izini” veriyor; yeni çizgiler belirdikçe, bunların CHARA’nın gösterdiği yapılara karşılık geldiği görüldü. Böylece “görüntüdeki şekil” ile “tayftaki imza” arasında bire bir bir doğrulama zinciri kurulmuş oldu.

GÖKBİLİMDE YENİ PENCERE

Sonuçlar, novaların uzun süre “tek atımlık, basit bir patlama” gibi ele alınmasının yetersiz kaldığını gösteriyor. Birden fazla outflow (akım) oluşabiliyor, bu akımlar farklı yönlere gidebiliyor, hatta bazı sistemlerde dış zarf beklenmedik şekilde geç bırakılabiliyor. Bu çeşitlilik, hem novaların enerji bütçesini hem de gama ışınlarının hangi koşullarda ortaya çıktığını yeniden düşünmeyi gerektiriyor.