Uzakdoğu’daki gök gözlemcilerinin yaklaşık 850 yıl önce gözlemlediği bir süpernova patlaması, gökbilimcilerin şimdiye kadar bulduğu en sıra dışı kalıntıyı üretti.

Ekim 2022’nin sonlarında Kitt Peak’in 2,4 m’lik teleskopuyla garip nesneyi fotoğraflayan Dartmouth Üniversitesi’nden Robert Fesen “On yıllardır süpernova üzerinde çalışıyorum hiç böyle bir şey görmedim” diyor.

Araştırmanın ortağı Louisiana Üniversitesi’nden Bradley Schaefer, “süpernovanın, iki beyaz cüce yıldızın çarpışmasıyla arkasında son derece enerjik bir “zombi yıldız” bırakarak ortaya çıktığını savunuyor.”

Ekibin diğer üyesi amatör astronom Dana Patchick, bulutsuyu Ağustos 2013’te NASA’nın WISE’den (Widefield Infrared Survey Explorer) arşivlenmiş görüntülerinde keşfetmişti. Ancak kızılötesi görüntüler yine de fazla ayrıntı göstermiyordu.

Başlangıçta Patrick bir gezegenimsi bulutsu bulduğuna inanıyordu. 30. keşif olduğundan dolayı gökcismine Pa 30 adı verildi. Daha sonraki spektroskopik gözlemler bunun bir süpernova kalıntısı olma olasılığının daha yüksek olduğunu ortaya çıkardı.

Bununla birlikte, bulutsu çok fazla radyo ve/veya X-ışını dalgası üretmez ve merkezinde nötron yıldızı veya kara delik de yoktur. Bunun yerine, merkezdeki yıldız (tayfını ilk kez inceleyen Hong Kong Üniversitesi astronomu Quentin Parker’dan sonra bazen Parker’ın Yıldızı olarak da bilinir) tuhaf bir beyaz cüceye dönüşür.

Yine de gökbilimciler bu cismin, MS 6 Ağustos 1181’de kuzey Cassiopeia’da ortaya çıkan sıfır büyüklükte bir süpernova olan SN1181 ile olan ilişkisinden artık eminler. Çinli ve Japon gözlemciler, bu “konuk yıldızın” altı aylık bir süre içinde yavaşça söndüğünü kaydettiler.

1970’lerde gökbilimciler, süpernova kalıntısı 3C58 ve ilişkili pulsar PSR J0205+6449’un 12. yüzyıl patlamasının en olası kalıntıları olduğunu tahmin ediyorlardı. Ancak Schaefer, daha sonra yapılan araştırmaların 3C58’in çok eski olduğunu gösterdiğini iddia etti. Ayrıca, gökyüzü konumu Çin gözlemleriyle uyuşmuyordu.

Hong Kong Üniversitesi’nden Andreas Ritter, Parker ve meslektaşları tarafından 2021’de yapılan araştırmaya göre Pa 30, tüm hesaplara uygundu. Özellikle, bulutsunun ölçülen genişleme hızı yaklaşık bin 100 km/sn yaşıysa 850 olarak bulunuyordu.

Öte yandan, merkezdeki beyaz cüce yıldız için Schaefer, “çok tuhaf bir şey” diyordu. Yüzey sıcaklığı yaklaşık 200 bin derecedir; Güneş’ten 130 kat daha parlak ve son yüzyılda 1,7 kat daha büyük ve oldukça hızlı bir şekilde sönüyordu.

En dikkat çekici olanı, 16 bin km/sn’lik bir hızla dışa doğru hareket eden eşi benzeri görülmemiş derecede hızlı bir yıldız rüzgarı üretmesiydi. Fesen, “Bu çılgınca bir şey. Yıldızların 16 bin km/sn’lik rüzgarları yoktur. Devasa parlak Wolf-Rayet yıldızları bile en fazla birkaç bin km/s hızla rüzgarlara sahiptir” diyordu.

Peki tüm bunları hangi tuhaf süpernova açıklayabilir? Fesen’in iyonize kükürt ışığında elde ettiği ve kızılötesi ve görünür ışık geniş bant görüntülerinden çok daha fazla ayrıntı ortaya koyan yeni Pa 30 gözlemleri, SN1181 yapbozunun son parçasını içeriyordu.

Bulutsunun yaklaşık 8 bin ışık yılı uzaklığına rağmen, görüntü, muhtemelen şiddetli yıldız rüzgarının patlamayla püsküren düşük hızlı küçük gaz kümelerini aşındırması sırasında üretilen ilgi çekici radyal iplikçikleri gösteriyordu.

Ritter ve meslektaşları tarafından 2021 yılında yapılan çalışmaya göre SN1181, nadir görülen Iax türünden düşük parlaklıkta bir süpernovaydı. “Normal” Tip Ia süpernovalar, bir beyaz cüce yıldızın yıkıcı patlamasından kaynaklanırken, daha az parlak olan Tip Iax süpernovalarında patlayan yıldız bir şekilde hayatta kalıyordu.

Yengeç Bulutsusundaki Süpernova Patlaması animasyonu

Teorisyenler, Iax patlamalarını açıklamak için çeşitli senaryolar geliştirdiler. Bunlardan bazıları, madde bağışlayan bir yoldaş yıldızın varlığını tahmin ediyordu; ancak Parker’in Yıldızı söz konusu olduğunda, TESS gözlemevi tarafından yapılan ayrıntılı gözlemler, onun tek olduğunu gösteriyordu.

Schaefer’e göre, yalnızca bir model Pa 30 ve onun “tuhaf” merkezi yıldızının gözlemleriyle eşleşiyordu: Bu, biri esas olarak karbon ve oksijenden, diğeri oksijen ve neondan oluşan iki beyaz cücenin çarpışmasıydı.

Süpernova kalıntıları konusunda uzman olan Amsterdam Üniversitesi’nden Jacco Vink de aynı fikirdeydi. “SN1181 için bir kalıntı tanımlamış olmaları harika. Özellikle de henüz tam olarak anlaşılamayan bir tür süpernovadan olduğu için” diyordu.

Merak uyandıran kalıntı ve çekirdeğindeki “zombi yıldızı” ile ilgili gelecekteki gözlemler, bu nadir ve tuhaf türdeki süpernova patlamalarına daha fazla ışık tutacaktır.