Hayatının son anlarında patlayan bir yıldız, insanlık tarihinin tanık olduğu hiçbir olaya benzemeyen bir kozmik şölen sundu. 2,2 milyar ışık yılı uzaklıkta gerçekleşen ve SN2021yfj olarak adlandırılan bir süpernova, bünyesinde daha önce hiç gözlemlenmemiş silikon, sülfür ve argon gibi elementler barındırarak gök bilimcileri şaşkına çevirdi.
Bu olayın, gök bilimcilerin teorik olarak öne sürdüğü, farklı elementlerden oluşan ve devasa yıldızların iç yapısını oluşturan eşmerkezli katmanların ilk doğrudan kanıtı olduğunu belirten araştırmacılar, bu keşfin yıldız yaşam döngüsünü doğruladığını ve devasa yıldızların hayatlarını nasıl sonlandırdığına dair bilgilerimizi genişlettiğini ifade ediyor.
Bir gök bilimci, “Bu olay, kesinlikle daha önce hiç kimsenin görmediği bir şeye benziyor” diyerek şaşkınlığını dile getiriyor. “O kadar tuhaftı ki, doğru nesneyi gözlemlemediğimizi bile düşündük. Bu yıldız, yıldızların nasıl evrildiğine dair fikirlerimizin ve teorilerimizin çok dar olduğunu bize söylüyor. Ders kitaplarımız yanlış değil, ancak doğanın ürettiklerinin tamamını tam olarak yansıtmadıkları açık. Devasa bir yıldızın hayatını sonlandırması için henüz düşünmediğimiz daha egzotik yollar olmalı.”
Yıldızların yaşamları, çekirdeklerindeki füzyonla desteklenir. Bu çekirdeklerdeki basınç ve sıcaklık o kadar yüksektir ki, atomlar daha ağır elementlere dönüşmek üzere birbirine kaynaşır. Devasa yıldızlarda, hidrojen helyuma, helyum karbona ve bu şekilde devam ederek sülfür ve silikonun demire dönüşmesine kadar füzyon gerçekleşir. Demir, füzyonun sonudur, çünkü demirin füzyonu, ortaya çıkardığı enerjiden daha fazla enerji gerektirir; bu da yıldızın ölüm çanlarıdır. Ancak yıldızın yaşam süresi boyunca, üretilen farklı elementlerin merkezde en ağır olanlar ve dışta en hafif olanlar olan hidrojen ve helyum ile birlikte, bir soğan gibi katmanlar oluşturduğu düşünülüyor.
Yıldızlar patladığında, gök bilimciler genellikle bu hafif elementlerin imzalarını gözlemlerler; ancak karbon ve oksijene kadar olan daha ağır elementlere nadiren rastlarlar. SN2021yfj'deki daha ağır elementlerin baskınlığı, son patlayıcı olaydan önceki olağandan çok daha çalkantılı bir döneme işaret ediyor.
Araştırmacılar, “Bu, adeta kemiklerine kadar soyulmuş bir yıldız gördüğümüz ilk zaman” diyor. “Yıldızların nasıl yapılandığını gösteriyor ve yıldızların patlamadan önce çok fazla malzeme kaybedebileceğini kanıtlıyor. Sadece dış katmanlarını kaybetmekle kalmayıp, tamamen soyulmuş olmalarına rağmen, çok uzak mesafelerden gözlemleyebileceğimiz parlak bir patlama üretebildiklerini gösteriyor.”
Devasa bir yıldızın ölümüne giden süreç, istikrarsızlıkla karakterize edilir. Yıldız, süpernovadan önceki bir dizi patlamada dış materyalinin büyük bir kısmını kaybeder. Silikon, sülfür ve argon, yaşamlarının sonlarına doğru yalnızca yıldızın çekirdeğine yakın yerlerde bulunabilir. Bu durum, SN2021yfj'nin merkezindeki yıldızın, normal patlayan yıldızlardan çok daha fazla kütlesini kaybettiğini düşündürüyor.
Bunun tam olarak nasıl gerçekleştiği bilinmiyor, ancak araştırmacılar, yıldızın ölüm sancılarının onu yavaş yavaş parçalara ayırdığı bir senaryo öneriyorlar. Çekirdek yakıtı bittiğinde, füzyonun sağladığı dışa doğru basınç azaldıkça, yerçekimi altında sürekli içeri doğru sıkışır.
Bu artan iç basınç ve ısı, patlayıcı bir olayda füzyonu yeniden ateşleyerek dış materyalin bir kısmını dışarı atar. Bu sürecin tekrarlanan bölümleri, yıldızın kütlesinin çoğunun atılmış bir ceketin üzerindeki kabuk gibi, yıldızdan uzaklaşan bir malzeme kabuğu halinde dökülmesine neden olmuş olmalı.
Araştırmacılara göre, son patlama sırasında daha hızlı olan süpernova kalıntıları bu kabuğa çarpmış ve Evren boyunca milyarlarca ışık yılı uzaktan görülen parlak ışığı yaratmıştır. Ancak bu teoriyi doğrulamak için daha fazla veriye ihtiyaç duyulacak.
Araştırmacılardan biri, “Doğanın bu özel patlamayı nasıl yarattığına dair bir teorimiz olsa da, hayatımı buna bahsemezdim, çünkü henüz keşfedilmiş tek bir örnek var. Bu yıldız, doğalarını ve nasıl oluştuklarını daha iyi anlamak için bu nadir süpernovalardan daha fazlasını keşfetme ihtiyacını gerçekten vurguluyor” diyor.
