Tam olarak bir organ bağışçısı değil, Samanyolu'nun hiper nüfuslu çekirdeği yönünde bir yıldız, kütlesinin bir kısmını hareketsiz bir komşuya bağışlıyor. Sonuç? Uyuyan komşu, ESA'nın INTEGRAL (Uluslararası Gamma-Ray Astrofizik Laboratuvarı) uzay gözlemevi tarafından yakalanan bir X-ışını patlaması ile hayata döndü.
“INTEGRAL nadir bir ikili sistemin doğumunda eşsiz bir an yakaladı” - Enrico Bozzo, Cenevre Üniversitesi.
Komşular muhtemelen milyarlarca yıldır birlikte eşleştirildi, ki bu da dikkate değer değil: yıldızlar genellikle ikili çiftlerde yaşıyor. Ancak INTEGRAL tarafından 13 Ağustos 2017'de tespit edilen çift çok sıradışı. Donör yıldız kırmızı bir dev ve alıcı bir nötron yıldızı. Şu ana kadar gökbilimciler bu çiftlerden sadece 'simbiyotik X-ışını ikili dosyaları' olarak adlandırılan 10 tanesini biliyorlar.
Bu komşular arasında neler olduğunu anlamak için yıldız evrimine bakmalıyız.
Donör yıldız kırmızı dev safhasında. Bu, yıldızımızla aynı kütle aralığında bir yıldızın hayatının sonraki aşamasına ulaştığı zamandır. Kütlesi tükendiğinden, yerçekimi yıldızı yıldızın hayatının ilk bölümünde olduğu gibi bir arada tutamaz. Yıldız milyonlarca kilometre dışa doğru genişliyor. Böylece, yüzlerce km / sn hızla ilerleyen bir güneş rüzgârında yıldız malzemesini dış katmanlarından atar.
Komşusu farklı bir durumda. Başlangıç kütlesi Güneş'in yaklaşık 25 ila 30 katı olan bir yıldızdır. Bu büyük bir yıldız ömrünün sonuna yaklaştığında, farklı bir kadere maruz kalır. Bu büyük yıldızları hızlı yaşa ve yakıtlarını hızla yak. Sonra, süpernova olarak patlarlar, bu durumda bir ceset geride bırakırlar. INTEGRAL tarafından yakalanan ikili sistemde, ceset manyetik alana sahip dönen bir nötron yıldızıdır.
Nötron yıldızları yoğundur. Aslında, bildiğimiz en yoğun yıldız nesnelerden bazıları, Güneşlerimizin bir buçuk kütlesini sadece yaklaşık 10 km genişliğindeki bir nesneye sığdırıyorlar.
Kızıl devin yıldız rüzgarı nötron yıldızı ile karşılaştığında, nötron yıldızı dönme hızını yavaşlattı ve yüksek enerjili x-ışınları yayarak hayat buldu.
Cenevre Üniversitesi'nden Enrico Bozzo ve keşfi anlatan makalenin baş yazarı “INTEGRAL nadir bir ikili sistemin doğumunda eşsiz bir an yakaladı” diyor. “Kızıl dev, ilk kez ölü yıldız çekirdeğinden yüksek enerjili emisyona yol açarak nötron yıldız arkadaşını beslemek için yeterince yoğun bir yavaş rüzgar yayınladı.”
INTEGRAL x-ışını patlamasını ikili dosyadan fark ettikten sonra, diğer gözlemler de hızla takip etti. ESA’nın XMM Newton ve NASA’nın NuSTAR ve Swift uzay teleskopları, yer tabanlı teleskoplarla birlikte çalışmak zorundaydı. Bu gözlemler, ilk gözlemlerin gösterdiklerini doğruladı: bu çok tuhaf bir yıldız çifti.
“… X ışınlarının ilk kez açıldığını gördüğümüze inanıyoruz.” - Erik Kuulkers, ESA INTEGRAL Proje Bilimcisi.
Nötron yıldızı çok yavaş döner, dönmesi yaklaşık 2 saat sürer, bu da diğer nötron yıldızları saniyede birçok kez dönebildiğinden dikkat çekicidir. Nötron yıldızının manyetik alanı da beklenenden çok daha güçlüydü. Ancak bir nötron yıldızının etrafındaki manyetik alanın zamanla zayıfladığı düşünülür ve bu nispeten genç bir nötron yıldızı haline gelir. Ve kırmızı bir dev eskidir, bu yüzden bu eski kırmızı devin genç nötron yıldızı ile çok garip bir eşleşmesidir.
Olası bir açıklama, nötron yıldızının bir süpernovadan değil, beyaz bir cüceden oluşmasıdır. Bu senaryoda, beyaz cüce kırmızı devden çok uzun bir süre beslendikten sonra bir nötron yıldızına çökecekti. Bu, sistemdeki iki yıldızın yaşlarındaki eşitsizliği açıklayacaktır.
“Bu nesneler kafa karıştırıcı,” diyor Enrico. “Nötron yıldızı manyetik alanının sonuçta zamanla önemli ölçüde bozulmaması veya ikili sistem tarihinde daha sonra oluşan nötron yıldızı olabilir. Bu, kısa ömürlü büyük bir yıldızın daha geleneksel bir süpernova patlaması sonucu kırmızı bir devi uzun süre beslemenin bir sonucu olarak beyaz bir cüceden bir nötron yıldızına çöktüğü anlamına gelir. ”
Bir sonraki soru, bu süreç ne kadar sürecek? Kısa ömürlü mü yoksa uzun süreli bir ilişkinin başlangıcı mı?
ESA’nın INTEGRAL proje bilimcisi Erik Kuulkers, “Son 15 yılda INTEGRAL ile yaptığımız gözlemlerde bu nesneyi daha önce görmedik, bu yüzden röntgenlerin ilk kez açıldığına inanıyoruz” diyor. “Sadece rüzgarın uzun bir“ geğirme ”olması durumunda nasıl davrandığını izlemeye devam edeceğiz, ancak şu ana kadar önemli bir değişiklik görmedik.”
INTEGRAL uzay gözlemevi, evrendeki en enerjik olaylardan bazılarını incelemek için 2002 yılında başlatıldı. Kara delikler, nötron yıldızları, aktif galaktik çekirdekler ve süpernovalar gibi şeylere odaklanır. INTEGRAL, Amerika Birleşik Devletleri ve Rusya ile işbirliği içinde olan bir Avrupa Uzay Ajansı misyonudur. Öngörülen bitiş tarihi Aralık 2018'dir.
