Bilim insanlarından dikkat çeken keşif: İki yıldız çarpıştı, altın ortaya çıktı!

Samanyolu’nda yıllardır kaynağı açıklanamayan gizemli gama ışınının, altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşmasını sağlayan iki nötron yıldızının çarpışmasından kaynaklanabileceği öne sürüldü.

Samanyolu Galaksisi’nde yıllardır kaynağı belirlenemeyen yüksek enerjili bir gama ışınının arkasında, altın ve platin gibi değerli elementlerin oluşumuyla bağlantılı büyük bir kozmik çarpışma bulunabileceği öne sürüldü. Yeni araştırmaya göre HESS J1507−622 adı verilen enerji kaynağı, iki nötron yıldızının birleşmesiyle meydana gelen bir kilonova kalıntısı olabilir.

Altın ve platin uzayda nasıl oluşuyor? Nötron yıldızlarının birleşmesi sırasında büyük miktarda enerji açığa çıkıyor ve nötron bakımından zengin madde uzaya savruluyor. Bu madde, hızlı nötron yakalama süreci olarak bilinen mekanizmadan geçerek altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşmasına katkı sağlıyor.

Bu nedenle iki nötron yıldızının çarpışması, evrendeki değerli elementlerin kökenini anlamak açısından önem taşıyor.

2006 yılında tespit edildi HESS J1507−622, Namibya’daki Yüksek Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) teleskop dizisi tarafından 2006-2007 yıllarında tespit edildi. Kaynak, radyo dalgaları veya X-ışınları gibi daha düşük enerjili herhangi bir eşlikçi sinyal göstermeden yalnızca gama ışınları yaymasıyla dikkat çekti.

Samanyolu’ndan uzakta bulunuyor Gizemli enerji kaynağının bir diğer sıra dışı özelliği ise Samanyolu’nun ana düzleminden uzakta yer alması. Galaksideki yıldızların ve bilinen birçok yüksek enerjili kaynağın büyük bölümü bu düzlemde yoğunlaşırken HESS J1507−622’nin farklı konumu, bilim insanlarının kaynağın kökenine ilişkin araştırmalarını sürdürmesine neden oldu.

Daha önce hangi ihtimal değerlendirilmişti? Önceki araştırmalarda gama ışınlarının bir yıldızın süpernova patlamasından geriye kalan kalıntılardan kaynaklanabileceği öne sürülmüştü. Ancak 2010 yılından bu yana yayımlanan çok sayıda çalışmaya rağmen HESS J1507−622’nin tam olarak hangi kozmik olayla bağlantılı olduğu açıklığa kavuşmadı.

İki nötron yıldızının çarpışması ihtimali Yeni araştırmada bilim insanları, kaynağın iki nötron yıldızının birleşmesiyle ortaya çıkan bir kilonova kalıntısı olabileceğini değerlendirdi. Birbirlerinin yörüngesinde dönen nötron yıldızları zamanla enerji kaybederek birbirlerine yaklaşabiliyor.

Sürecin sonunda meydana gelen şiddetli birleşme, uzaya büyük miktarda madde ve enerji yayıyor.

Bilim insanları matematiksel model geliştirdi Araştırmacılar, böyle bir birleşmeden geriye kalan kalıntıların gözlemlenen gama ışınlarını üretip üretemeyeceğini belirlemek için matematiksel bir model oluşturdu. Modelde kalıntının yaşı ve uzaklığının yanı sıra birleşme sırasında açığa çıkan enerji, uzaya atılan madde miktarı ve bu maddenin genişleme hızı dikkate alındı.

Model gama ışını ölçümleriyle karşılaştırıldı Bilim insanları, kilonova kalıntısından yayılan enerji yüklü parçacıkların nasıl radyasyon oluşturabileceğini hesapladı. Ortaya çıkan tahminler, HESS J1507−622 kaynağından alınan ölçümlerle karşılaştırıldı.

Yapılan analiz sonucunda kilonova kalıntısı modelinin gözlemlenen gama ışını emisyonunu yeniden üretebildiği belirlendi.

Bin yıldan daha genç bir kalıntı olabilir Araştırmacılar, henüz hakem değerlendirmesinden geçmeyen ve arXiv’de yayımlanan çalışmalarında şu ifadeye yer verdi:

“Kilonova senaryosunun, HESS J1507−622’nin gözlemlenen özelliklerini tutarlı bir şekilde açıklayabilmesi, onu güçlü bir hipotez haline getiriyor. Analizimizin bin yıldan daha genç bir kilonova kalıntısı hipotezini desteklemesi önem arz ediyor.” Doğrulanırsa Samanyolu’nda ilk olabilir Araştırmacılara göre nötron yıldızlarından biri veya her ikisi, oluşumları sırasında kazandıkları yüksek hız nedeniyle galaksinin ana düzleminin dışına savrulmuş olabilir.

Bu durum, HESS J1507−622’nin bulunduğu konumu açıklayabilecek ihtimaller arasında değerlendiriliyor.

Çarpışmanın kaynağı gerçek mi? Kilonova kalıntısı hipotezinin doğrulanması halinde HESS J1507−622, Samanyolu Galaksisi’nde tespit edilen ilk kilonova olabilir. Ancak araştırma henüz hakem değerlendirmesinden geçmediği için altın ve platin oluşumuyla ilişkilendirilen bu kozmik çarpışmanın kaynağın gerçek nedeni olup olmadığı kesinleşmiş değil.