eso1627tr — Bilim Bülteni

Kırmızı Cüceye Gizemli Işın İle Bağlı Beyaz Cüce

27 Temmuz 2016

Yeryüzündeki ve uzaydaki diğer teleskoplar ile birlikte ESO’nun Çok Büyük Teleskop’unu kullanan gökbilimciler, yeni bir tür ilginç çift yıldız keşfetti. AR Scorpii sisteminde, hızla dönen beyaz cüce yıldızı elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor. Bu yüksek enerjili parçacıklar, ışınım patlaması salınımı ile arkadaşı kırmızı cüce yıldızı bağlıyor ve tüm sistemin çarpıcı bir biçimde her 1.97 dakikada morötesinden radyoya değişen bir aralıkta ışınım ile sinyal vermesine neden oluyor. Bu araştırma 28 Temmuz 2016 tarihinde Nature dergisinde paylaşılmış olacak.

2015’in Mayıs ayında, Almanya, Belçika ve Birleşik Krallık’tan bir grup amatör gökbilimci daha önce karşılaşmadıkları ve hiçbir şeye benzemeyen davranış sergileyen bir yıldız sistemi buldular. Warwick Üniversitesi tarafından yürütülen gözlemler ve yeryüzü ile uzaydaki çok sayıda teleskop kullanılarak yapılan araştırmalar, daha önce yanlış tanımlanmış bu sistemin gerçek doğasını ortaya çıkardı.

AR Scorpii yıldız sistemi ya da kısaca AR Sco, Dünya’dan 380 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve Akrep takımyıldızında yer alıyor. Bu yıldız sistemi, Dünya boyutunda ancak 200 000 kat daha fazla kütleye sahip hızla dönen bir beyaz cüce ile Güneş’in kütlesinin üçte birine sahip soğuk bir kırmızı cüce içeriyor. Bir saat kadar düzgün işleyen bu kozmik dansta, her 3.6 saatte birbirlerinin etrafında dönüyorlar.

Bu eşsiz düğümdeki çift yıldız sistemi, bazı şiddetli davranışlar sergiliyor. Oldukça manyetik ve hızla dönmekte olan AR Sco’nun beyaz cücesi elektronları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırıyor. Bu yüksek enerjili parçacıklar uzayda çok hızlı ilerlerken, soğuk kırmızı cüce yıldızının yüzeyi boyunca deniz feneri ışığına benzer bir ışınım serbest bırakıyor. Bu durum, tüm sistemin her 1.97 dakikada bir çarpıcı bir biçimde parlamasına ve sönükleşmesine neden oluyor. Bu güçlü sinyaller, daha önce beyaz cüce sisteminden hiç saptanmamış radyo frekanslarında ışınım içeriyor.

Warwick Üniversitesi Astrofizik Grup’undan araştırma ekibinin başındaki Tom Marsh şu şekilde yorumluyor: “AR Scorpii 40 yıl önce keşfedildi ancak biz 2015 yılında gözlemlemeye başlayana kadar gerçek doğasından şüphe duyulmamıştı. Gözlemlere başladığımız ilk dakikalarda olağanüstü bir şey gördüğümüzün farkına vardık.”

AR Sco’nun gözlenen özellikleri benzersizdir. Aynı zamanda da gizemlidir. Geniş bir frekans aralığındaki ışıma, manyetik alanlarda hızlandırılmış elektronların salınım göstergesidir. Bu durum AR Sco’nun dönen beyaz cücesi ile açıklanabilir. Ancak, elektronların kendi kaynağı büyük bir gizemdir — beyaz cüce ya da daha soğuk olan arkadaşından hangisiyle ilişkili olup olmadığı açık değil.

AR Scorpii ilk olarak 1970’li yılların başında gözlendi ve her 3.6 saatte bir gerçekleşen parlaklığındaki düzenli dalgalanmalar, tek bir değişen yıldız olarak yanlış sınıflandırılmasına sebep oldu. AR Scorpii’nin parlaklığındaki değişimin gerçek kaynağı, amatör ve profesyonel gökbilimcilerin ortak geyretleri sayesinde ortaya çıktı. Benzer sinyal davranışı daha önce de gözlendi, ancak beyaz cüceler yerine evrendeki bilinen en yoğun gök cisimlerinden olan nötron yıldızlarından.

Yine Warwick Üniversitesi’den bu araştırmanın ortak yazarı olan Boris Gänsicke şöyle sonuçlandırıyor: “Biz yaklaşık olarak elli yıldır sinyal veren nötron yıldızlarını biliyoruz ve bazı teoriler beyaz cücelerin de benzer davranışlar sergileyebileceğini tahmin ediyordu. Böyle bir sistem keşfetmiş olmamız çok heyecan verici ve amatör gökbilimciler ile akademisyenlerin birlikte çalışmasına harika bir örnek olmuştur.”

Notlar

[1] Bu araştırmanın temelini oluşturan gözlemler, sıradakiler ile gerçekleştirilmiştir: Şili, Cerro Paranal’da bulunan ESO’nun Çok Büyük Teleskop’u(VLT); Kanarya Adaları’ndaki La Palma’da İspanyol adasında bulunan Isaac Newton Teleskop Grubu’nun William Herschel ve Isaac Newton Teleskop’u; Avustralya, Narrabri’de bulunan Paul Wild Gözlemevi’ndeki Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi; NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu ve NASA’nın Swift uydusu.

[2] Beyaz cüceler yıldızların yaşam döngüsünün geç aşamasında oluşuyor, kütleleri yaklaşık Güneş’imizin kütlesinin sekiz katına kadar çıkabilir. Bir yıldızın çekirdeğindeki hidrojen füzyonu bittikten sonra, iç değişimler çarpıcı bir genişleme ile kırmızı dev haline yansıtılır. Bunu izleyen aşamada, yıldızın dış katmanları toz ve gazdan oluşan dev bulutlarda savrulur. Geriye kalan beyaz cücedir, Dünya büyüklüğünde ancak 200 000 kat daha fazla yoğun. Beyaz cüceyi oluşturan tek bir kaşık dolusu madde, Dünya’daki bir fil kadar ağır olurdu.

[3] Bu kırmızı cüce M tipi bir yıldızdır. M tipi yıldızlar, yıldızları tayf özelliklerine göre sınıflandırmak için tek harf kullanan Harvard sınıflandırma sistemindeki en yaygın sınıftır. OBAFGKM, bu sınıflandırmanın nasıl gittiğini hatırlamak için ünlü garip dizidir ve sıklıkla anımsatıcı olarak şöyle hatırlanır: Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me.

[4] Bir değişen yıldız, Dünya’dan görülen parlaklık dalgalanmalarına sahiptir. Bu dalgalanmalar, yıldızın kendi değiştirdiği içsel özelliklerine bağlı olabilir. Örneğin bazı yıldızlar fark edilir derecede genişler ve büzülür. Bu aynı zamanda düzenli olarak yıldızın tutulmasına sebep olan bir başka gök cismi de olabilir. AR Scorpii tek bir değişen yıldız için yanlıştı, aynı zamanda birbirlerinin etrafında dönen iki yıldız da parlaklıkta gözlenen düzenli dalgalanmalara sebep olur.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma T. Marsh ve arkadaşlarınca kaleme alınan  “A radio pulsing white dwarf binary star” başlıklı bir makale olarak 28 Temmuz 2016 tarihinde Nature dergisinde yayımlanacaktır.

Araştırma ekibinde T.R. Marsh (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık), B.T. Gänsicke (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık),  S. Hümmerich (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V. Almanya; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), ABD) , F.-J. Hambsch (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Germany; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), ABD; Vereniging Voor Sterrenkunde (VVS), Belçika), K. Bernhard (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Almanya; American Association of Variable Star Observers (AAVSO),ABD), C.Lloyd (University of Sussex, Birleşik Krallık), E. Breedt (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık), E.R. Stanway (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık), D.T. Steeghs (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık), S.G. Parsons (Universidad de Valparaiso, Şili), O. Toloza (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık), M.R. Schreiber (Universidad de Valparaiso, Şili), P.G. Jonker (Netherlands Institute for Space Research, Hollanda; Radboud University Nijmegen, Hollanda), J. van Roestel (Radboud University Nijmegen, Hollanda), T. Kupfer (California Institute of Technology, ABD), A.F. Pala (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık) , V.S. Dhillon (University of Sheffield, Birleşik Krallık; Instituto de Astrofisica de Canarias, İspanya; Universidad de La Laguna, İspanya), L.K. Hardy (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık; University of Sheffield, Birleşik Krallık), S.P. Littlefair (University of Sheffield, Birleşik Krallık), A. Aungwerojwit (Naresuan University, Tayland),  S. Arjyotha (Chiang Rai Rajabhat University, Tayland), D. Koester (University of Kiel, Almanya),  J.J. Bochinski (The Open University, Birleşik Krallık), C.A. Haswell (The Open University, Birleşik Krallık), P. Frank (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Almanya) ve P.J. Wheatley (University of Warwick, Coventry, Birleşik Krallık) 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

Seda Baştürk
Orta Doğu Teknik Üniversitesi - Fizik Bölümü
Ankara, Türkiye
E-posta: astro.seda.basturk@gmail.com

Tom Marsh
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, United Kingdom
Tel: +44 24765 74739
E-posta: t.r.marsh@warwick.ac.uk

Boris Gänsicke
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, United Kingdom
Tel: +44 24765 74741
E-posta: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

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 eso1627.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso1627tr
Adı:AR Scorpii
Tür:Milky Way : Star : Grouping : Binary
Facility:Very Large Telescope
Instruments:FORS2, HAWK-I, X-shooter
Science data:2016Natur.537..374M

Görüntüler

Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
sadece İngilizce
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
sadece İngilizce
Wide-field view of the sky around the exotic binary star system AR Scorpii
Wide-field view of the sky around the exotic binary star system AR Scorpii
sadece İngilizce

Videolar

Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
sadece İngilizce
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...