eso1546tr — Bilim Bülteni

Yaşlanan Yıldızların Kütle Kaybı Gizemi Çözüldü

Dev yıldız rejimdeyken yakalandı

25 Kasım 2015

ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu (VLT) kullanan bir gökbilimciler ekibi hiper-dev yıldız VY Büyük Köpek’in (Canis Majoris) en ayrıntılı görüntülerini elde etti. Gözlemlere göre yıldızı çevreleyen beklenmedik büyüklükteki toz parçaları ölmeye başlayan yıldızın kütle kaybını muazzam miktarda arttırıyor. İlk kez anlaşılan bu süreç, bu tür dev yıldızların süpernovalar olarak ölmeye hazırlanması için gerekiyor.

Kırmızı bir hiper-dev olan VY Canis Majoris, Samanyolu’ndaki bilinen yıldızların en büyüklerinden biridir. Güneş’ten 30–40 kat fazla kütleye sahip olan yıldız 300 000 kez daha parlaktır. Şu andaki haliyle yaşamının son süreçlerini yaşayan yıldızın genişliği güneş sistemi ölçeğinde Jüpiter’in yörüngesine kadar uzanmaktadır.

Yıldızın yeni gözlemleri VLT üzerindeki SPHERE aygıtı ile gerçekleştirilmiştir. Bu aygıtın sahip olduğu uyarlamalı optik sistemi öncekilere göre daha yüksek oranda görüntü düzeltme işlemi gerçekleştirebilmektedir. Bu sayede parlak ışık kaynaklarına yakın olan bölgeler daha ayrıntılı bir şekilde gözlenebilmektedir [1]. VY Canis Majoris’in parlak ışığının çevredeki madde bulutlarının nasıl aydınlattığı SPHERE gözlemleri ile açık bir şekilde ortaya çıkarılmıştır.

SPHERE’in ZIMPOL modülü sayesinde, sadece yıldızın çevresindeki toz ve gaz bulutunun merkezini derinlemesine gözlemekle kalmayan ekip, aynı zamanda yıldız ışığının çevredeki bu maddeden nasıl saçıldığını ve kutuplaştığını da görme imkanı buldu. Bu ölçümler tozun anlaşılması güç özelliklerini keşfetmek için anahtar konumdaydılar.

Kutuplanma sonuçlarının dikkatli analizlerine göre, küçük görülseler de, bu toz taneciklerinin 0.5 mikrometrelik genişlikleriyle görece büyük parçacıklar oldukları ortaya çıkarıldı, ancak bu boydaki tanecikler de normalde yıldızlar-arası uzayda bulunan toza göre yaklaşık 50 kat daha büyükler.

Genişleme sürecince büyük kütleli yıldızlar çok miktarda madde kaybına maruz kalırlar — her yıl, VY Canis Majoris, Yeryüzü’nün 30 katı kadar gaz ve toz formundaki kütleyi yüzeyinden dışarıya atar. Bu madde bulutu yıldızın ölüm anındaki patlamasından önce dışarıya doğru itilir, bir noktada atılan tozun  bir kısmı yok edilirken, geride kalanlar yıldızlar-arası uzaya doğru uzaklaşır. Daha sonra, bu madde ve süpernova patlaması ile ortaya çıkan ağır elementler, gezegenlerin oluşumuna da yol açan, gelecek nesil yıldızlar tarafından kullanılır.

Şimdiye kadar, bu tür dev yıldızların üst atmosferinde yer alan maddenin yıldız patlamadan uzaya nasıl saçıldığı bir gizem olarak kalmaktaydı. En uygun nedenin genellikle yıldız ışığından kaynaklanan ışınım basıncı olduğu görülüyordu. Bu basınç çok zayıf olduğundan, kayda değer bir etki için yeterince geniş bir yüzey alanına ihtiyaç duymakta ve bu da büyük toz tanecikleri gerektirmektedir [2].

Büyük kütleli yıldızlar kısa yaşar,” diyor araştırma makalesinin baş yazarı, Tayvan, Sinica Astronomi ve Astrofizik Enstitüsü’nden Peter Scicluna. “Son günlerine yaklaştıklarında, çok fazla kütle kaybederler. Önceden, bunun nasıl olabileceğini sadece teorik olarak gösterebiliyorduk. Ancak şimdi, yeni SPHERE verileriyle, bu hiper devin etrafında büyük toz tanecikleri bulduk. Bunlar yıldızın yoğun ışınım basıncı ile dışarıya atılabilecek kadar büyükler, bu da yıldızın hızlı kütle kaybını açıklıyor.

Yıldıza oldukça yakın konumlarda gözlenen büyük toz tanecikleri, bulutun, yıldızın görünür ışığını etkili bir şekilde saçabileceği ve aynı zamanda ışınım basıncı sayesinde yıldızdan uzaklaştırıldığı anlamına geliyor. Toz taneciklerinin boyutları ayrıca, çoğunun VY Canis Majoris’in bir süpernova şeklindeki kaçınılmaz dramatik sonunun ortaya çıkardığı ışınımdan sağ kalabildiğini gösteriyor [3]. Bu toz daha sonra, çevredeki yıldızlar-arası ortama katkıda bulunarak yeni nesil yıldızları beslemekte ve onları gezegenleri oluşturmak üzere teşvik etmektedir.

Notlar

[1] SPHERE/ZIMPOL aşırı uyarlamalı optik sistemi ile kırınım sınırı görüntüleri oluşturulmaktadır. Bu sayede teleskopun teorik limitleri zorlanmakta ve atmosfer yokmuş gibi görüntü alınarak, daha önceki optik sistemlerden çok daha iyi değerler elde edilebilmektedir.

Yeni çalışmadaki görüntüler aynı zamanda görünür ışıkta da alındı — yakın-kırmızı-ötesi bölgeye göre daha  kısa dalgaboylarındaki bu bölgeden, uyarlamalı optik görüntüleme sistemi ile önceden görüntü alınmıştı. Bu iki faktör sayesinde daha önceki VLT görüntülerinden belirgin ölçüde keskin sonuçlar elde edildi. VLTI ile daha yüksek uzaysal çözünürlük elde edilebilse de, girişimölçer görüntüyü doğrudan oluşturamamaktadır.

[2] Toz parçacıkları yıldız ışığının itebileceği büyüklükte olmalı, ancak çok büyük değil. Çok küçük olması halinde yıldız ışığı etkili bir şekilde toz boyunca ilerleyebilirken, çok büyük olmaları durumunda tozun yıldız ışığınca itilebilmesi zor olacaktır. VY Canis Majoris’te gözlenen toz ise tam da uygun büyüklükte olduğundan yıldız ışığınca oldukça etkili bir şekilde dışarıya doğru itilmektedir.

[3] Gökbilim standartlarına göre patlama yakında gerçekleşecek olup, o an için herhangi bir telaşa gerek yok. Yüz binlerce yıl içinde meydana gelecek olayın yeryüzünden muhtemelen Ay parlaklığında görüleceği tahmin ediliyor, ancak buradaki yaşam için herhangi bir tehlike bulunmuyor.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma P. Scicluna ve arkadaşlarınca kaleme alınan “Large dust grains in the wind of VY Canis Majoris” adlı bir makale olarak  Astronomy & Astrophysics adlı dergide yayımlanmıştır.

Araştırma ekibinde P. Scicluna (Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics, Tayvan), R. Siebenmorgen (ESO, Garching, Almanya), J. Blommaert (Vrije Universiteit, Brussels, Belçika), M. Kasper (ESO, Garching, Almanya), N.V. Voshchinnikov (St. Petersburg University, St. Petersburg, Rusya), R. Wesson (ESO, Santiago, Şili) ve S. Wolf (Kiel University, Kiel, Almanya) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Ankara Üniversitesi (Ankara), Çağ Üniversitesi (Mersin), Başkent Üniversitesi (Ankara), İstanbul Üniversitesi (İstanbul), İzmir Yüksek Teknoloji Üniversitesi (İzmir) ve Max Planck Yer-Ötesi Fiziği Enstitüsü’nden (Almanya) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00 (1250)
Cep: +90 538 614 29 38
E-posta: arif.solmaz@gmail.com

Peter Scicluna
Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics
Taiwan
Tel: +886 (02) 2366 5420
E-posta: peterscicluna@asiaa.sinica.edu.tw

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Cep: +49 151 1537 3591
E-posta: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1546.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1546tr
Adı:VY Canis Majoris
Tür:Milky Way : Star : Evolutionary Stage : Red Supergiant
Facility:Very Large Telescope
Instruments:SPHERE
Science data:2015A&A...584L..10S

Görüntüler

VLT image of the surroundings of VY Canis Majoris seen with SPHERE
VLT image of the surroundings of VY Canis Majoris seen with SPHERE
sadece İngilizce
The red hypergiant star VY Canis Majoris
The red hypergiant star VY Canis Majoris
sadece İngilizce
Wide-field view of the sky around VY Canis Majoris
Wide-field view of the sky around VY Canis Majoris
sadece İngilizce

Videolar

Zooming in on the red hypergiant star VY Canis Majoris
Zooming in on the red hypergiant star VY Canis Majoris
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...