1987A SÜPERNOVASI


Prof. Dr. Varol KESKİN

Prof. Dr. Varol KESKİN

12 Mart 2015, 09:00

23 Şubat 1987'de, gökadamızın uydu gökadalarından biri olan Büyük Macellan Bulutu'nda (BMB) çıplak gözle görülebilen bir süpernova belirdi. Bu gökbilim tarihinde en heyecan verici olaylardan biriydi. SN 1987A 400 yıldır çıplak gözle görülebilen ilk süpernovaydı.

Son on yıl içinde, NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu ve Şili'deki La Silla ve Paranal Gözlemevlerindeki ESO (Avrupa Güney Gözlemevi) teleskopları, evrenin bugüne dek en derin ve çok etkileyici görünümlerini gözler önüne sermişlerdir. Hubble ve ESO teleskoplarının kusursuz uzaysal/açısal çözünürlükleri, yani görüntü keskinlikleri, gözlemcilerin evrene bugüne kadar olduğundan çok daha yakından bakmalarını sağlamıştır. Bu yolla, uzun zamandır çözülemeyen sorunlara da yanıtlar bulunmaktadır.
SN 1987A adlı süpernova, belki de en ünlü süpernovadır. Adının ilk bölümü (SN) olayın türünü yani süpernova olduğunu, sonraki kısım gözlendiği yılı (1987) ve son olarak "A", o yıl gözlenen kaçıncı süpernova olduğunu belirtir.



Süpernova, belirli türden yıldızların ölümü sonucunda ortaya çıkan patlamalardır. Temel olarak iki tip süpernova vardır. Burada sözettiğimiz süpernova, çok muhteşem biçimde yaşamını sonlandıran büyük kütleli yıldızların için verilen adıyla tip II süpernovadır.

1054 yılında patlayan bir süpernova, o yıllarda Çin ve Japon kayıtlarına geçmiştir. Bugün Yengeç Bulutsusu olarak bilinen bir kalıntı bırakmış olan bu patlama, uzaklığı 7000 ışık yılı olmasına karşın haftalarca Venüs gezegeninden daha parlak olarak görünmüş ve yaklaşık iki yıl gözle kolaylıkla görülebilen parlaklıkta kalmıştır. Bugün bile atılan madde, saatte 4 milyon km hızla genişlemektedir.
Ortalama olarak beş Güneş kütlesinden daha büyük bir yıldız, yaşamını bir kaç milyon yıl sonunda bir patlama ile sonlandırır. Bu patlama sırasında yıldız maddesinin çoğu çok şiddetli bir biçimde uzaya atılır. Atılan maddenin hızı saniyede 10.000 km, yani ışık hızının %3'ü kadar olabilir. Kalıntının genişleyen kabuğuna süpernova kalıntısı denir. Bu kalıntı yıldızlararası ortamda sönümleninceye kadar binlerce yıl görünür olarak kalır. Bulutsu içinde patlamış olan yıldızın bir bölümü, sıkışarak bir nötron yıldızına dönüşür. Nötron yıldızı, tümüyle nötronlardan oluşmuş bir yıldızdır. Bütün süpernovalar milyar tane Güneş'in toplam parlaklığına eşdeğer bir parlaklığa sahiptirler. Tüm evrende en parlak cisimler arasında olduklarından, çok uzaklardan görülebilirler. Süpernovalar çok sayıda değillerdir. Ortaya çıkma oranları, gökada başına yüzyılda yalnızca bir kaç tane kadardır.

Fotoğrafta, SN1987A Süpernovası hemen hemen ortada yer almaktadır ve bir kare ile işaretlenmiştir. Bu kare, daha rahat görülebilmesi için daha büyütülmüş olarak fotoğrafın sağ üstünde gösterilmektedir. Görüldüğü gibi bu süpernova, oldukça büyük yıldızlararası bir bulutun içinde bulunmaktadır. Bu bulut yıldız kuluçkalarından biridir; yani yıldız oluşum ortamıdır. Fotoğrafta görülen parlak yıldızların çoğu bu bulutun içinde doğmuşlardır.

SN1987A'nın ilk görüntüleri, patlamadan sonraki 1278. günde elde edilmiştir. Hubble Uzay Teleskobu patlamadan 3 yıl sonra, yani 1990 yılında gönderildiğinden, daha önce görüntü alınamamıştır. Süpernovanın resmine bakıldığında, 3 ayrı halka göze çarpmaktadır. çAyrıca ortadaki daha parlak (beyaz) halkanın ortasında kalan yıldız görülmektedir. Diğer halkaların kenarlarında görülen 2 yıldız ise, doğrultu olarak o yönde yer alan yıldızlardır ve süpernova kalıntısı ile bir bağlantıları yoktur.



Bu halkaların anlamı nedir? Nasıl oluşmuşlardır? Neden 3 ayrı halka vardır? Bunları biraz açıklayalım. Süpernovaların, çok şiddetli bir patlama sonucu uzaya attıkları madde, çok sıcak ve enerjisi çok yüksek bir yıldız maddesidir. Bu madde hızla dışa doğru yayılırken, eğer varsa, bu örnekte olduğu gibi ortamdaki gaz ve tozla doğal olarak etkileşecektir. Bu durağan madde ile yüksek hızlı, sıcak maddenin çarpışması ayrıca burada olduğu gibi belirlenebilecek bir görünüm ortaya çıkarabilmektedir. Ancak burada görülen halkanın nasıl oluştuğu tam olarak anlaşılmış değildir. Çünkü yıldıza, maddenin yıldızdan patlama sonucu atılacağından çok daha uzakta bulunmaktadır.

Bu halka, daha önce, büyük olasılıkla ölmekte olan yıldızın son bir kaç bin yıllık yaşamı sırasında, yıldız rüzgarlarıyla dışa doğru taşınan maddeden oluşmuş olmalıdır. Maddenin böyle çok iyi belirlenmiş ince bir halka biçiminde nasıl biçimlendiği çok iyi açıklanamamaktadır; fakat bir kez oluştuğunda, halka maddesi, SN 1987A'dan gelen bir mor öte ışınım parlaması ona ulaştığında hızla parlamaya başlamıştır.
Bu halka aslında çember biçimindedir ancak bakış doğrultumuzla halka düzlemi arasındaki açı yüzünden elips biçiminde görülmektedir. Bu halkanın patlamadan sonraki 400 gün içinde yerdeki teleskoplarla elde edilen görüntüleri incelendiğinde, önce halkanın bize yakın kısımlarının parlamaya başladığı, sonra giderek sağ ve sol kenarlara doğru parlamanın arttığı ve son olarak ta bizden uzak kısmının da parlamasıyla tümünün parlak görülmeye başladığı anlaşılabilmektedir.



Burada ilginç olan bir durum, bu gözlemin ışık hızının sonlu olduğu konusunda bize bir veri sağlamasıdır. Ayrıca bu gözlemlerin kullanılmasıyla, bu halkanın çapını duyarlı bir biçimde belirlemek ve bu çapı kullanarak süpernovanın bize olan uzaklığını belirlemek mümkün olabilmektedir. Kısaca açıklamak gerekirse, patlama olduktan sonra yıldızdan ışık hızıyla çıkan morötesi ışınım, eğer halka kusursuz bir çember ise, halkanın her yerine aynı zamanda ulaşacaktır. Yıldızın bulunduğu yerden bakabilmek mümkün olsaydı, halkanın her yerinin aynı anda parladığını görebilirdik. Oysa biz uzaktan baktığımız için, bu moröte ışınımın bize doğru gelen kısmı halkaya varıp onu aydınlattıktan sonra bu aydınlanmaya ait ışık yoluna devam ederek bize ulaşmıştır. Bu sırada yıldızdan aynı anda çıkmış ancak ters yöne, yani bizden uzak tarafa doğru giden moröte ışınım da yıldıza göre aynı anda halkaya ulaşmış ve onu parlatmış, ancak bu parlamaya ilişkin ışık  bize doğru yola çıktıktan sonra, önce yıldızın olduğu uzaklığa sonra da halkanın bize yakın kısmına ulaşıp yoluna devam ederek bize gelmiştir. Böylelikle ilk gördüğümüz halka ışığına göre, önce yıldızın halkaya olan uzaklığı kadar mesafe katedip halkanın uzak ucuna ulaşmış daha sonra da halkanın çapı kadar yol katedip, ancak ilk ışığın olduğu yere varabilmiştir. Bunun anlamı, ilk görülen ışık ile en uzak noktadan görülen ışık arasında bir zaman farkı olmasıdır. Işığın saniyede yaklaşık olarak 300.000 km yol aldığını bildiğimize göre, bu zaman farkından halkanın çapını hesaplayabiliriz. Buradan yola çıkarak Süpernovanın uzaklığı da hesaplanabilmektedir.

Fotoğrafta görülen diğer daha büyük iki halkanın oluşumu ise daha farklı bir nedenledir. Süpernova patlaması sonucunda yıldızdan geriye kalan çekirdek bir nötron yıldızı oluşturmuştur. Nötron yıldızları çok güçlü manyetik alanlara sahiptirler ve ortamda bulunan yüklü parçacıklar bu alanın yönlendirmesiyle yıldızın kuzey ve güney kutuplarına yönlenirler. Bu hareketleri sırasında da her iki kutuptan yayılan, yönlü, yüksek enerjilere sahip ışınım yaparlar. Genellikle nötron yıldızlarının dönme eksenleriyle manyetik eksenleri çakışık değildir ve bu nedenle bu ışınım bir deniz fenerinde görüldüğüne benzer biçimde uzayı tarayan bir ışınım olarak görülür. İşte bir koni yüzeyi biçiminde uzaya salınan bu yüksek enerjili ışınım, süpernovayı sarmalayan bulutla etkileşerek oradaki maddeyi iyonlaştırır. Bu büyük halkaların yıldıza daha yakın olan kısımlarındaki madde, yüksek enerjili ışınım nedeniyle tümüyle iyonlaşır. Bu nedenle görülebilecek bir ışınım yaymaz. Halkalardan çok daha uzak olan madde ise, uzaklığın fazla olması nedeniyle iyonlaşamadığı için ışınım yaymaz. Ancak belirli uzaklıktaki madde en çok etkilendiğinden, yalnızca onun yaptığı ışınım görülebilmektedir ve her iki kutuptan ışınım salınmış olduğundan, yıldızın zıt iki tarafında iki ayrı eş halka görülmektedir. Süpernovalar yıldız evrimini incelemek açısından çok önemlidirler ve gökbilimciler için çok iyi birer laboratuar gibidirler.
Yorum Ekle
İsim
Yorumunuz onaylanmak üzere yöneticiye iletilmiştir.×
Dikkat! Suç teşkil edecek, yasadışı, tehditkar, rahatsız edici, hakaret ve küfür içeren, aşağılayıcı, küçük düşürücü, kaba, müstehcen, ahlaka aykırı, kişilik haklarına zarar verici ya da benzeri niteliklerde içeriklerden doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderen Üye/Üyeler’e aittir.