IŞIK patlamasının nedeni belli oldu.. Yıldız gezegeni yutmuş

Gök bilimciler ilk kez, ölmekte olan bir yıldızın yörüngesindeki gezegenlerden birini yutmasıyla ortaya çıkan ışık patlamasını gözlemledi.

Bu olgu uzun süredir teorik olarak bilinse de henüz hiç gözlemlenmemişti. Ancak şimdi bu keşif astronomların, bir yıldız yüzlerce kat şişip önüne çıkan her şeyi yutarken gezegen sistemine ne olduğunu anlamalarına yardımcı olacak.

Daha önceki gözlemler bu gezegen çarpışmalarından hemen önceki ve sonraki aşamaları yakalamıştı, ancak süreç bir bütün hâlinde gözlemlenmemişti. Dünya’dan 12 bin ışık yılı uzaklıkta, uzun ömürlü kızılötesi ışıkla parlaklığı 100 kat artan yıldız ise insanlara bir fırsat tanıdı.

Peki, Güneş Sistemi nasıl son bulacak?

Güneş’in ömrünün sonunda neler olacağını açıklayan modellerle tutarlı olan bu bulgular, Samanyolu galaksisinin son günlerinde yaşanacaklar hakkında daha ayrıntılı tahminler oluşturulabilmesi adına örnek veri sağlıyor.

MIT Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü’nden astrofizikçi Kishalay De ‘‘Dünya’nın geleceğini görüyoruz’’ diyor. ‘‘Güneş Dünya’yı yutarken başka bir uygarlık bizi 10 bin ışık yılı uzaktan gözlemliyor olsaydı, aynı şekilde Güneş’in aniden parladığını, sonra etrafında toz oluşturduğunu ve eski hâline döndüğünü görürlerdi.’’

Güneş gibi bir yıldızın ölümü oldukça vahşi bir süreç. Samanyolu’ndaki diğer yıldızların yaşamlarının çeşitli aşamalarındaki gözlemleri, bize bu sürecin nasıl işlediğini gösterdi.

Yıldızın çekirdeğinde yakacak hidrojen yakıtı tükendikçe, füzyonun dışa doğru basıncı ile yerçekiminin içe doğru basıncı arasındaki hassas denge çözülmeye başlıyor.

Çekirdek sıkışıyor ve yıldızın dış katmanlarından merkeze doğru daha fazla hidrojen taşınarak çekirdeğin etrafındaki kabukta yoğunlaşıyor. Isı ve basınç nedeniyle, bu hidrojen kabuğu kaynaşmaya başlıyor ve yıldızın dış katmanlarını yüzlerce kat şişiren ekstra ısı üretiyor. Ancak eskisinden daha zayıf olan dış katmanlar spektrumun daha kırmızı ucuna doğru soğuyor ve bunun sonucunda kırmızı dev olarak bilinen fenomen meydana geliyor.

Yıldız bu genişleme süresince yoluna çıkan her şeyi yutuyor. Güneş Sistemi’nde bu sürecin birkaç milyar yıl içinde gerçekleşmesi ve Güneş’in Mars’ın yörüngesine kadar genişleyerek Merkür, Venüs ve Dünya’yı yutması bekleniyor.

Büyük bulmaca

Aslında De ve meslektaşları, gezegenlerini yutan bir yıldız aramak için yola çıkmamıştı. Bunun yerine De, gökyüzünü optik ve kızılötesi dalga boylarında inceleyen Zwicky Geçici Tesisi tarafından toplanan verileri tarayarak, birbirlerine malzeme yutacak kadar yakın yörüngelerde bulunan ve ışık patlamaları yaratan çift yıldızları arıyordu. Ancak buldukları tamamen başka bir şeydi.

De, ‘‘Bir gece aniden, bir hafta boyunca 100 kat parlayan bir yıldız fark ettim’’ diyor. ‘‘Hayatımda gördüğüm hiçbir yıldız patlamasına benzemiyordu.’’

Nesnenin kimyasal bileşimini incelemek için optik ve kızılötesi Keck Gözlemevi’nden alınan veriler kullanılarak detaylı analiz yapıldığında daha fazla tuhaflık ortaya çıktı. Yıldız, titanyum oksit ve vanadyum oksit gibi, plazma değiştiren yıldızlardan bekleyeceğiniz sıcak hidrojen ve helyumun yerine, serin bir ortamla daha tutarlı elementleri barındırıyordu.

‘‘Hayatımda gördüğüm hiçbir yıldız patlamasına benzemiyordu.’’

Kızılötesi Palomar Gözlemevi ile yapılan incelemeler bunu doğruladı. ZTF SLRN-2020 olarak adlandırılan patlamada her ne oluyorsa, bu bir çift yıldız değildi. Bilimsel literatüre bakıldığında, ışığın parlama, ölme ve kızılötesi parlayan soğuk malzemeye dönüşme şeklinin, çift yıldız çarpışmasının sonucu olan kızıl nova patlama türüyle tutarlı olduğu görüldü.

Fakat çarpışmanın ürettiği enerji, kızıl novadan beklenenden çok çok daha küçüktü: Enerjinin yaklaşık binde biri, ki bu da bulmacanın son parçasıydı.

De, ‘‘Bu da demek oluyor ki, yıldızla birleşen her neyse, gördüğümüz diğer yıldızlardan bin kat daha küçük olmalıydı’’ diyor. ‘‘Neyse ki Jüpiter’in kütlesi Güneş’in kütlesinin yaklaşık binde biri kadar, çünkü bu tesadüf bulmacayı çözmemiz için gereken ipucunu bize verdi. İşte o zaman fark ettik ki bu, yıldızına çarpan bir gezegendi.’’

Gezegen sistemi evriminin kayıp halkası

Ekibin analizine göre, gezegen Jüpiter’in kütlesinin yaklaşık 10 katı maksimum kütleye sahip olacak ve genişleyen bir kırmızı devin çekirdeği tarafından yutulup çekirdeğe doğru düşecekti.

Yıldız gezegeni yutarken, genişleyen dış katmanı soğumaya devam etti ve yıldızın etrafında uzun vadeli kızılötesi imzayı veren bir toz bulutu oluşturdu. Araştırmacılar bunun, gezegen sistemlerinin evrimini anlamamızdaki ‘‘kayıp halka’’ olduğunu söylüyor. ZTF SLRN-2020 keşfi, gezegensel yutulmanın geç evre yıldızların parlaklığı, kimyasal bileşimi ve dönüş hızı üzerindeki etkisini anlamamıza yardımcı olacak.

Eksik olan şey, yıldızı hareket hâlindeyken yakalamaktı; yani bir gezegenin kaçınılmaz sonuna gidişini gerçek zamanlı olarak izleyebilmek. Bu keşfi bu kadar heyecan verici kılan da zaten bu.’’

Bilim insanları bir yıldızın gezegenini yutmasının yılda 0,1 ila birkaç kez meydana geldiğini tahmin ediyor. Artık nasıl göründüklerini bildiğimize göre, çok daha fazlasını bulabiliriz.

De, ‘‘Onlarca yıldır, öncesini ve sonrasını görebildik’’ diyor ve ekliyor:

‘‘Önce, gezegenlerin yıldıza yakın yörüngede döndüğünü, sonra yıldızın gezegeni yutup deve dönüştüğünü görmüştük. Eksik olan şey, yıldızı hareket hâlindeyken yakalamaktı; yani bir gezegenin kaçınılmaz sonuna gidişini gerçek zamanlı olarak izleyebilmek. Bu keşfi bu kadar heyecan verici kılan da zaten bu.’’