Astronomlar, evrenin en uç ve gizemli cisimlerinden biri olan magnetarın doğumunu ilk kez doğrudan gözlemledi. Söz konusu keşif, bu sıra dışı gök cisimlerinin evrendeki en parlak patlamalardan bazılarını nasıl güçlendirdiğine dair şimdiye kadarki en güçlü kanıtı sağladı.
The Times'ın haberine göre gözlemler, bu cisimlerin Einstein’ın genel görelilik kuramına uygun şekilde uzay-zaman dokusunu adeta bükebildiğini de gösterdi.
Araştırmacılar, Aralık 2024’te keşfedilen ve yaklaşık 1 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan SN 2024afav adlı süper parlak süpernovayı 200 günden uzun süre boyunca gözlemledi. Bu yıldız patlaması, normal bir süpernovadan en az 10 kat daha parlak ışık yayıyor.
Bir yıldızın sonu nasıl magnetara dönüşüyor?
Büyük bir yıldız yaşamının sonuna ulaştığında, çekirdeği kendi kütle çekimi altında çöker. Bu sırada yıldızın dış katmanları uzaya doğru savrularak bir süpernova patlaması oluşturur. Merkezde ise son derece yoğun bir kalıntı ortaya çıkar. Bu kalıntının yoğunluğu o kadar fazladır ki, yalnızca bir çay kaşığı madde milyarlarca ton ağırlığında olabilir.
Bazı durumlarda bu kalıntı inanılmaz hızlarda dönmeye başlar ve Dünya’nın manyetik alanından trilyonlarca kat daha güçlü bir manyetik alanla çevrilir. Astronomlar bu tür nesnelere magnetar adını veriyor.
Işıktaki tuhaf titreşimler ipucu verdi
Normalde bir süpernova patlamasının ışığı zirve parlaklığa ulaştıktan sonra düzenli biçimde azalır. Ancak SN 2024afav’dan gelen ışık, zirveden sonra sönümlenirken küçük parlama atımlarıyla titreşimli bir şekilde azaldı.
Araştırmacılar bunun nedeninin, patlamadan fırlayan bazı maddelerin tamamen uzaya kaçamayıp geri düşmesi olduğunu düşünüyor. Bu maddeler, magnetarın çevresinde dönen bir gaz diski oluşturmuş olabilir.
Gözlenen tuhaf radyasyon salınımları, bu diskin dönüş ekseninin eğik olduğunu gösterdi. Einstein’ın görelilik kuramına göre, büyük ve hızla dönen bir kütle uzay-zamanı da birlikte sürükler. Bu etki, gözlenen titreşimlerin olası açıklaması olarak görülüyor.
“Magnetar oluşumuna dair kesin kanıt”
Bu gözlemler, patlama sonrası genişleyen yıldız kalıntısının içinde bir magnetarın dönerek enerji pompaladığı fikrini güçlendirdi.
Çalışmanın ortak yazarlarından, California Üniversitesi Berkeley kampüsünden astronomi profesörü Alex Filippenko, bulguların önemini şöyle değerlendirdi:
“Bu, süper parlak bir süpernovanın çekirdek çökmesi sonucu bir magnetarın oluştuğuna dair kesin kanıt.”
Filippenko ayrıca, “Einstein’ın genel görelilik kuramının açık bir etkisini görmek her zaman heyecan verici. Bunu ilk kez bir süpernovada görmek özellikle tatmin edici” sözlerini kullandı.
Yeni teleskoplarla daha fazla keşif bekleniyor
Araştırma ekibine göre, gökyüzünü çok daha ayrıntılı biçimde tarayabilecek yeni teleskopların devreye girmesiyle benzer keşifler yakında daha sık yapılabilir.
Çalışmaya katılan UC Santa Barbara’dan Joseph Farah, keşfin kendisi için ne ifade ettiğini şu sözlerle dile getirdi:
“Hayatımda parçası olma ayrıcalığına sahip olduğum en heyecan verici şey bu. Çocukken hayalini kurduğum bilim tam olarak buydu. Evren bize yüksek sesle şunu söylüyor: Onu hala tam olarak anlamıyoruz ve bize bunu açıklama meydan okuması yapıyor.”
Dünyanın manyetik gücünden 300 trilyon kat fazla
Öte yandan bu keşif, UC Berkeley fizikçisi Dan Kasen’in 2010 yılında ortaya attığı "mıknatıs yıldız" teorisini tam 16 yıl sonra doğrulamış oldu.
Araştırmacılar, yeni doğan magnetarın kendi ekseni etrafındaki dönüş süresini 4,2 milisaniye olarak hesaplarken, manyetik alan gücünün ise Dünya’nınkinden 300 trilyon kat daha fazla olduğunu saptadı.
Bilim literatürüne "chirp" (cıvıltı) olarak geçen bu yeni fenomende, patlamadan yayılan ışığın frekansı, tıpkı bir kuşun ötüşü gibi giderek artan bir tempoda titreşiyor.
Berkeley'in sitesinde yayınlanan açıklamaya göre bu durum, Einstein’ın genel görelilik kuramında yer alan ve "Lense-Thirring Presesyonu" olarak bilinen, dönen kütlelerin uzay-zamanı sürüklemesi etkisinin bir süpernovada ilk kez gözlemlenmesiyle açıklandı.
