Dev bir yıldız her 113 günde bir süpernova taklidi yapıyor, çünkü çökmüş bir cisim onu yiyor

Yaklaşık her yüz on üç günde bir, yakındaki bir sarmal galaksideki dev bir yıldız o kadar parlak bir şekilde parlıyor ki süpernova sanılıyor. Bunu en az yirmi yedi kez yaptı ve hâlâ orada duruyor. NASA’nın Chandra gözlemevinden alınan X-ışını gözlemleri artık bu patlamaları neyin tetiklediğine işaret ediyor: uzun bir yörüngede dönen bir kara delik ya da bir nötron yıldızı. İkili her yakınlaştığında, dev yıldızdan koparılan gazı yutuyor.

Bu, AT 2016blu kataloğunda yer alan yıldızı, kararsız sınıfında çökmüş bir yıldız kalıntısına sahip olduğu bilinen ilk yıldız yapıyor. Aynı zamanda gökbilimcilerin çoğunlukla ayrı ayrı incelediği iki bilmeceyi birbirine bağlıyor: ölmeden süpernova gibi patlayan yıldızlar olan süpernova taklitçileri ve motorları hâlâ tartışılan diğer galaksilerdeki en parlak X-ışını kaynakları.

Yıldız çok büyük. Sakin olduğu bir dönemde çekilen Hubble görüntüleri, onu Güneş’in kütlesinin en az 33 katı ve parlaklığının en az yarım milyon katı olarak gösteriyor. Yaklaşık 29 milyon ışık yılı uzaklıktaki NGC 4559 galaksisinde bulunuyor ve Eta Carinae ile aynı kararsız aileye mensup. Düzenli ritmi, ekibe bir şeyin yörüngesinde döndüğünü çoktan söylemişti.

Bir patlamanın zirvesinde, kırmızı ışıkta yaklaşık on milyon Güneş gibi parlıyor: gerçek bir süpernovadan çok daha sönük, ancak süpernova taramalarında yer alacak kadar parlak. Virginia Üniversitesi’nden ortak yazar Núria Torres-Albà, “Bu yıldızın davranışı ilk başta kafa karıştırıcıydı çünkü sürekli süpernova gibi davranıyordu, ama açıkça öyle değil çünkü yılda yaklaşık üç kez bu patlamalardan sağ çıkmaya devam ediyor,” dedi.

Chandra, yıldızı patlama anında nasıl yakaladı

Rüzgârları çarpışan iki büyük kütleli yıldız, mütevazı miktarda X-ışını yayar. Bir kara delik veya nötron yıldızının üzerine düşen gaz, binlerce kat daha parlak parlayabilir. Bunları ayırt etmek için Chandra’nın bir patlama sırasında bakması gerekiyordu, bu da bir patlamanın ne zaman geleceğini bilmek anlamına geliyordu.

Ekip bu yüzden izlemeye başladı. Lick Gözlemevi ve Las Cumbres Gözlemevi ağındaki teleskoplar yıldızı neredeyse her gece kontrol etti ve Amerikan Değişen Yıldız Gözlemcileri Birliği’nden gelen bir uyarı, çoğu amatör olan otuzdan fazla gözlemciyi harekete geçirdi. Yıldız bir tam kadirden fazla parladığında ekip acil bir Chandra talebinde bulundu. Teleskop, dört gün boyunca beş kez, toplamda yaklaşık 100.000 saniye boyunca yıldızı gözlemledi ve her seferinde tespit etti.

Arizona Üniversitesi’nden ortak yazar Nathan Smith, “Optik dalga boylarındaki parlak, tekrarlayan parlamaların aslında periyodik yüksek enerjili X-ışını patlamaları tarafından tetiklendiğinden şüpheleniyorduk. Sistemi çevreleyen yoğun gaz, X-ışınları tarafından ısıtılıyor ve ardından optik dalga boylarında parlıyor,” dedi.

Bunu sadece Chandra yapabilirdi. Çok daha parlak bir X-ışını kaynağı olan NGC 4559 X7, yaklaşık on yay saniyesi uzaklıkta bulunuyor ve Avrupa’nın XMM-Newton teleskobu ikisini tek bir noktada birleştiriyor. Chandra ayrıca yirmi yıldan uzun bir süre önce, AT 2016blu sakin bir dönemdeyken tesadüfen bölgenin görüntüsünü almış ve konumunda hiçbir şey görmemişti. Yeni tespit, bu sınırdan en az 100 kat daha parlak. Küçük arama çemberinin içinde bir arka plan kuasarının bulunma olasılığı 100.000’de 6 civarında.

Neden sadece bir kara delik veya nötron yıldızı uyuyor

Makale, böyle bir yıldızın X-ışını üretebileceği dört yolu tartıyor. Tek bir yıldızın rüzgârı içindeki şok dalgaları, Chandra’nın ölçtüğünden on milyon kattan daha sönük kalıyor. İki büyük kütleli yıldızdan gelen çarpışan rüzgârlar, yaklaşık 10.000 kat daha düşük kalıyor. Ardışık yörüngelerde fırlatılan gaz kabukları birbirine çarpabilir, ancak yıldızın ışığında görülen hızlarda bu, yumuşak, düşük enerjili X-ışınları verirdi ve Chandra sert, yüksek enerjili bir spektrum kaydetti.

Geriye, maddenin kompakt bir cisim üzerine düşmesi olan birikim kalıyor. X-ışını çıktısı, yaklaşık 3,5 güneş kütlesindeki bir cisim için Eddington sınırı olarak adlandırılan teorik tavana eşit; bu da zaten bir nötron yıldızı için tavanın üzerinde. Diğer galaksilerde bulunan aşırı yayıcı bir sınıf olan ultra-parlak X-ışını kaynağı sınırının hemen altında kalıyor ve Chandra gerçek zirveyi kaçırmış olabilir. Ekip, AT 2016blu’yu aday üye olarak adlandırıyor.

Görünür patlamalar, X-ışınlarından yaklaşık yüz kat daha fazla enerji taşıyor. Smith’in tanımladığı gibi, her ikisi de aynı beslenmeden geliyorsa, enerjinin yaklaşık %99’u çevreleyen gaz tarafından emilip görünür ışık olarak yeniden yayılıyor.

Eta Carinae ve diğer taklitçilerle karşılaştırması

X-ışınları çarpışan rüzgârlardan gelen Eta Carinae, X-ışını maksimumunda AT 2016blu’nun ürettiğinin kabaca binde ikisine ulaşıyor. Galaksimizdeki çoğu parlak mavi değişen yıldız hiç X-ışını göstermiyor.

En yakın benzerlik, düzenli atımları bir nötron yıldızını ortaya çıkaran NGC 300 galaksisindeki X-ışını parlak taklitçi SN 2010da. Ancak onun büyük yıldızı, parlak mavi değişen değil, kırmızı bir süperdev.

Bu önemli çünkü SN 2009ip, yıllarca patlayan ve ardından gerçekten patlamış gibi görünen, tek yıldız modellerinin beklemediği bir parlak mavi değişendi. Artan sayıda model, bu tür ölüm öncesi patlamalar için kompakt bir yoldaşı suçluyor ve AT 2016blu, bu profile uyan gözlemlenmiş ilk parlak mavi değişen.

X-ışınlarının henüz söyleyemedikleri

En büyük açık soru, yoldaşın ne olduğu. Nötron yıldızları düzenli X-ışını atımlarıyla tanımlanabilir, ancak Chandra bunları aramak için çok az X-ışını fotonu topladı ve XMM-Newton’un görüşü X7 tarafından bastırılıyor. Yoldaşı tartmak için bir yörünge çözümü gerekir ve yıldızın hidrojen ışığında ölçülen hızlar yörüngeyi izlemiyor, bu nedenle kütle çıkmıyor.

Beslenme hızı, kanıtlamasa da bir kara deliğe doğru eğiliyor. Görünür patlamalar hesaba katıldığında, yoldaş, tipik bir nötron yıldızının kaldırması gereken hızın yüz katından fazla gaz yutuyor olabilir. Bazı nötron yıldızlarının bu sınırı yaklaşık bin kat aştığı görüldü, bu nedenle yazarlar kesin bir karar vermekten kaçınıyor.

Yıldızın tayfı ayrıca, yörüngeyle uyumlu olmayan, gelip giden özellikler gösteriyor; bu da bir jet, bir disk veya topaklı gazın işin içinde olabileceği anlamına geliyor.

Bir de patlamaların, yıllarca süren istikrarlı bir yıldızdan sonra neden başladığı sorusu var. Ekip, yavaşça yaşlanıp şişene kadar yoldaşına ulaşmaya başlayan bir devi tercih ediyor. Alternatif ise bu yıldızlarda bilinen geçici bir şişkinlik evresi; bu durumda patlamaların sonunda durması gerekir. Şimdiye kadar durmadılar.

Süpernova taklitçileri hakkında sık sorulan sorular

Süpernova taklitçisi nedir?

Süpernova sanılacak kadar parlayan ancak hayatta kalan, genellikle Eta Carinae gibi parlak mavi değişen bir yıldızdır. Gerçek süpernovalar yıldızı yok eder ve genellikle çok daha parlaktır. Taklitçiler genellikle süpernova taramaları tarafından kaydedilir ve yıldız tekrar ortaya çıktığında yeniden sınıflandırılır.

X-ışınları bir kara deliği veya nötron yıldızını nasıl ortaya çıkarabilir?

Çok kompakt bir cisim üzerine düşen gaz milyonlarca dereceye kadar ısınır ve sıradan yıldızların ulaşamayacağı güç seviyelerinde sert X-ışınlarıyla parlar. AT 2016blu, yalnızca X-ışınlarında Güneş’in toplam çıktısının kabaca 100.000 katı kadar parlıyor; bu, çarpışan yıldız rüzgârlarının üretebileceğinin çok ötesinde. Bir kara deliği nötron yıldızından ayırt etmek, atımlar veya ölçülmüş bir kütle gibi ek kanıtlar gerektirir.

AT 2016blu gerçek bir süpernova olarak patlayacak mı?

Kimse bilmiyor. Yıldız, sonunda bir süpernova olarak sonlanacak kadar büyük ve taklitçi SN 2009ip, benzer bir geçmişe sahip bir yıldızın patlamaya devam edebileceğini gösteriyor. Yeni verilerde ne zaman olacağına dair hiçbir şey yok.

Bir sonraki yakın geçiş

Chandra, yıldızı 24-27 Mart 2026 tarihleri arasında gözlemledi; 2001 ve 2002’deki arşiv incelemeleri ve 2012’deki ilk kaydedilen patlamanın ardından. Sonuçlar 9 Kasım’da The Astrophysical Journal’da yayınlandı. Virginia Üniversitesi’nden başyazar Mojgan Aghakhanloo, “15 yıldır gökbilimciler bu yıldızın düzenli olarak çok parlayıp sonra tekrar söndüğünü izliyorlardı. Doğru zamanda Chandra verilerini alana kadar buna neyin sebep olduğunu çözemedik,” dedi.

Yazarlar, taklitçiler, parlak mavi değişenler ve gerçek süpernovalar arasındaki bağlantıyı öğrenmek için bunun gibi daha fazla sistem bulmanın gerekli olduğunu savunuyor. AT 2016blu programına sadık kalıyor, bu nedenle her yakın geçiş yeni bir şans. Durumu çözecek şey, yalnızca bir nötron yıldızının yapabileceği X-ışını atımları veya sonunda yoldaşı tartacak bir yörünge olacak.

Kaynak: Aghakhanloo et al., “AT 2016blu: Accretion-powered Outbursts in a Luminous Blue Variable and Compact Object Binary,” The Astrophysical Journal, 2026. DOI: 10.3847/1538-4357/ae9a86

Etiketler: astronomi, Supernova, AT 2016blu, Chandra X-ray Observatory, kara delik, NGC 4559