Indiana'daki Notre Dame Üniversitesi'nde astrofizik profesörü olan Peter Garnavich ve ekibi, 500 uzak gökadadan, üç yıllık bir süre boyunca her 30 dakikada bir Kepler tarafından kaydedilen ışığı çözümlediler. Bu 500 gökadada yaklaşık olarak 50 trilyon yıldız bulunmaktadır. Bu çözümleme çalışmasında amaç, süpernova olarak bilinen ve daha önceki bazı yazılarımızda anlattığımız büyük kütleli yıldızların ölümlerini yakalamaktı. Sonuç olarak, bu yazının konusunu oluşturan bu yakalama olayı gerçekleşti.
2011 yılında, kırmızı süperdevler olarak adlandırılan bu büyük kütleli yıldızlardan ikisi Kepler'in görüş alanında iken patladı. KSN 2011a olarak adlandırılan ilk dev, bizim Güneş'imizin yaklaşık 300 katı büyüklüğündedir ve Dünya'dan 700 milyon ışık yılı kadar bir uzaklıkta bulunmaktadır. KSN 2011d olarak adlandırılan ikinci dev ise, Güneş'in yaklaşık 500 katı büyüklüğünde ve yaklaşık olarak 1,2 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunmaktadır.
Bu yıldızların boyutlarını daha iyi anlayabilmek için, Dünya'nın Güneş etrafında dolandığı yörüngesinin bu devasa yıldızların içinde rahatça sığabileceğini belirtmekte yarar var.
Bir uçak ya da otomobil kazası ya da süpernova patlaması gibi aniden olan, karmaşık olayların görüntülerinin kaydedilmesi son derece zordur ancak bu biçimde elde edilmiş kayıtlar, bu olayların temel nedenlerini anlayabilmek açısından büyük ölçüde yararlıdır. Otomobillerde kullanılan ya da bisiklet ve motosiklet sürücülerinin kullandığı kameralar, günümüzde pek çok olayı kaydetmekte ve bunlar adli olayların çözülmesinde artık sıklıkla kullanılmaktadır. Belki de hatırlayacağınız gibi, geçen yıl Rusya'da görülen, hasar ve yaralanmalara neden olan göktaşının düşüşü de, bazı araçlarda bulunan bu tür kameralar tarafından kaydedilmişti. Benzer biçimde Kepler'in sürekli olarak gökyüzünde aynı bölgeye bakışı sonucunda, gökbilimciler bir süpernovanın şok dalgalarının yıldızın yüzeyine ulaşmasını görme şansını yakaladılar. Şok yalnızca yaklaşık 20 dakika kadar sürdüğü için, bu enerji patlamasının yakalanması, bu konuda araştırma yapan gökbilimciler için bir kilometre taşıdır.
Şok dalgasının etkisi gibi dakikalar mertebesinde olan bir şeyi görmek için, gökyüzünü sürekli izleyen bir kamera gereklidir. Bir süpernovanın ne zaman patlayacağı tam olarak bilinemediği için, Kepler'in bu biçimde gökyüzünü sürekli izliyor olması sayesinde patlamanın ne zaman başladığı ve nasıl geliştiği izlenebilmiştir.
Tip II olarak bilinen bu tür süpernovalarda, yıldızın merkezinde yanmakta olan nükleer yakıtı tükenerek, çekimin baskın hale gelmesiyle çekirdeği çökmeye başlar.
Bu gözlenen iki süpernova, Tip II süpernova patlamalarının matematiksel modelleriyle çok iyi eşleşerek kuramları doğrulamıştır. Bunu yaparken, aynı zamanda bu tip şiddetli olayların beklenmedik ayrıntılarını da ortaya çıkarmış oldular.
Her iki patlamada da benzer biçimde enerji açığı çıkışı gözlenirken, daha küçük olan süperdevde şokun yüzeye ulaşması gözlenmedi. Biliminsanları bunun belki de, yıldızın gazla çevrili olması nedeniyle, şok yüzeye ulaştığında bu gaz tarafından perdelenmesi yüzünden olduğunu düşünmektedirler. İki farklı süpernova, iki farklı görünüm sergilemektedir.
Şekil, KSN 2011d adlı süpernovanın parlaklığının Güneş'e göre değişimini göstermektedir. Patlama şoku yıldızın yüzeyine ulaştığında, ilk kez bir süpernova şok dalgası optik dalgaboyu veya görünür ışıkta gözlenmiştir. Yıldızın en büyük parlaklığına ulaşması 14 gün sürmüştür. Şok ise yalnızca yaklaşık olarak 20 dakika sürmüştür. Bu kırmızı üstdev yıldız bizim Güneş'imizden 20.000 kat daha parlaktır. Süpernova olduğunda ise, Güneş'ten 130.000.000 kat daha parlak hale gelmiştir. Genişledikçe, Güneş'ten yaklaşık 1.000.000.000 kat daha parlak olarak en büyük parlaklığına ulaşmıştır.
Bu şiddetli olaylarının fiziğinin anlaşılması, biliminsanlarının gökadamızda uzay ve zamanda dağılmış olan yaşamın ve onun kimyasal karmaşıklığının kökenini daha iyi anlamalarını sağlayacaktır. Daha önceki bazı yazılarımızda da söz ettiğimiz gibi, evrendeki tüm ağır elementler süpernova patlamalarından gelmektedir. Örneğin, yeryüzünde bulunan tüm gümüş, nikel, bakır ve hatta kendi bedenlerimizi oluşturan tüm madde, yıldızların patlayarak ölmesi sonucu oluşmuştur. Yaşam, süpernovalar sayesinde vardır. Süpernova patlamaları olmasaydı, yaşamın karmaşık moleküllerini oluşturacak elementler de oluşmamış olacağı için, ancak çok daha basit moleküller oluşabilecek, bu nedenle de bugün yeryüzünde gördüğümüz karmaşık ve gelişmiş yaşam çeşitliliği oluşamayacaktı.
Garnavich ve ekibi Kepler Gökadalararası Taraması (KEGS) olarak bilinen bir araştırmayı yürüten ekiptir. 2013 yılında sona eren Kepler'in ilk görev döneminde elde edilen verilerin çözümlemesini neredeyse bitirmiş durumdadırlar. K2 olarak bilinen 2. görevde elde edilmekte olan veri de, gökyüzünde farklı bir alanda gözlenebilecek diğer süpernovaların verilerini içerebilecektir. Ekip şu anda bu 2. görevin verilerini de çözümlemeye başlamıştır. Kepler'le yapılmış olan bu süpernova patlama gözlemleri sayesinde, K2 görevinde de daha başka süpernovaların aranması sürdürülecektir. KEGS ekibinde, farklı farklı üniversitelerden araştırmacılar bulunmaktadır. Bu yazıda söz ettiğimiz bulgular da, Astrophysical Journal adlı saygın, uluslararası bir dergide yayınlanarak gökbilimcilere duyurulmuştur.
Yararlanılan Kaynak: NASA
