Samanyolu Galaksisi’nde kaynağı uzun süredir bilinmeyen yüksek enerjili gama ışınlarının, altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşumuyla bağlantılı bir kozmik çarpışmanın kalıntıları olabileceği belirlendi.
HESS J1507−622 adı verilen gama ışını kaynağı, Namibya’daki Yüksek Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) teleskop dizisi tarafından 2006 ve 2007 yıllarında tespit edildi.
Radyo dalgaları veya X-ışınları gibi daha düşük enerjili ışınımlarla ilişkilendirilememesi ve Samanyolu’nun ana düzleminden uzakta bulunması, kaynağı gökbilimciler açısından gizemli hale getirdi.
Daha önceki araştırmalarda gama ışınlarının bir yıldızın süpernova patlamasından kalan kalıntılarla bağlantılı olabileceği öne sürülse de kaynağın niteliği kesin olarak belirlenemedi.
İki nötron yıldızının çarpışması ihtimali
Araştırmacılar, henüz hakem değerlendirmesinden geçmeyen ve arXiv’de yayımlanan yeni çalışmada, HESS J1507−622’nin iki nötron yıldızının birleşmesiyle meydana gelen bir kilonovanın kalıntısı olabileceğini öne sürdü.
Nötron yıldızları, büyük kütleli yıldızların evriminin sonunda oluşabilen son derece yoğun gök cisimleri. Birbirlerinin yörüngesinde dönen iki nötron yıldızı zamanla enerji kaybederek birbirlerine yaklaşabiliyor ve sonunda birleşebiliyor. Bu çarpışma sırasında büyük miktarda enerji açığa çıkarken madde uzaya saçılıyor.
Araştırmacılara göre kilonova senaryosu, HESS J1507−622’nin gözlemlenen özelliklerini tutarlı biçimde açıklayabilecek güçlü bir hipotez.
Altın ve platin gibi ağır elementler nasıl oluşuyor?
Nötron yıldızlarının birleşmesi, evrendeki ağır elementlerin oluşumunda önemli rol oynuyor. Çarpışma sırasında uzaya saçılan, nötron bakımından zengin madde içinde atom çekirdekleri hızla nötron yakalayabiliyor. Bu süreç, altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşmasını sağlayabiliyor.
Bilim insanları, kaynağın özelliklerini açıklayabilmek için varsayımsal bir kilonova kalıntısının matematiksel modelini oluşturdu. Modelde kalıntının yaşı ve uzaklığının yanı sıra birleşme sırasında açığa çıkan enerji, uzaya saçılan madde miktarı ve bu maddenin genişleme hızı da hesaba katıldı.
Araştırmacılar, kalıntıdan yayılan enerji yüklü parçacıkların oluşturabileceği radyasyonu hesaplayarak sonuçları HESS J1507−622’den elde edilen gözlemlerle karşılaştırdı. Modelin, kaynaktan ölçülen gama ışını emisyonunu yeniden üretebildiği belirlendi.
Çalışmada, analizlerin bin yıldan daha genç bir kilonova kalıntısı olasılığını desteklediği ifade edildi.
Samanyolu’nda ilk kilonova kalıntısı olabilir
Samanyolu’ndaki yıldızların büyük bölümü galaksinin ince ana düzleminde bulunuyor. HESS J1507−622’nin bu düzlemin dışında yer alması, araştırmacıların kaynağın geçmişine ilişkin farklı bir senaryoyu değerlendirmesine yol açtı.
Bilim insanları, nötron yıldızlarından birinin ya da her ikisinin oluşum sırasında güçlü bir itme kazanarak galaksinin ana düzleminden uzaklaşmış olabileceğini düşünüyor.
Hipotezin gelecekteki gözlemlerle doğrulanması halinde HESS J1507−622, Samanyolu’nda tespit edilen ilk kilonova kalıntısı olabilir. Ancak bulgular henüz kesin bir keşif olarak kabul edilmiyor ve senaryonun doğrulanması için ek araştırmalara ihtiyaç duyuluyor.
