Yakın tarihli bir yıldız parlaması, manyetik, dönen bir yıldız cesedinin doğuşunun sinyalini vermiş olabilir.
Northwestern Üniversitesi’nden astrofizikçi Wen-fai Fong ve meslektaşları ilk olarak 22 Mayıs’ta yörüngede dönen Neil Gehrels Swift Gözlemevi ile tespit edilen bir gama ışın patlaması olarak nötron yıldızı çarpışmasının meydana geldiği yeri tespit ettiler. Gözlemler X-ışını, görünür ve kızılötesi ışık dalga boylarına ilaveten, gama ışınlarına kilonova adı verilen karakteristik bir parıltı eşlik ettiğini gösterdi.
Kilonovaların, iki nötron yıldızının, ölü yıldızların aşırı çekirdeklerinin çarpışması ve birleşmesinden sonra oluştuğu düşünülmektedir. Fong, “birleşmenin nötron açısından zengin materyali evrende başka hiçbir yerde görülmeyen çarpışma alanının etrafına püskürttüğünü, bu malzemenin hızla kararsız ağır elementler ürettiğini ve bu elementlerin kısa sürede bozunup, nötron bulutunu ısıttığını ve onu optik ve kızılötesi ışıkta parlattığını” söyledi.
Gökbilimciler, bir çift nötron yıldızının her birleştiğinde kilonovaların oluştuğunu düşünüyor. Ancak birleşmeler, daha parlak başka ışık da üretiyor ve bu da kilonova sinyalini bastırıyor olabilir. Sonuç olarak, gökbilimciler Ağustos 2017’de daha önce yalnızca bir kesin kilonova gördüler , ancak başka potansiyel adaylar da vardır.
Ancak Fong’un ekibinin gördüğü parıltı, 2017 kilonovasının parlaklığını adeta utandıracak büyüklükteydi. Fong, “Potansiyel olarak şimdiye kadar gördüğümüz en parlak kilonovaydı temelde, kilonova’nın sahip olması gereken parlaklık ve parlaklık anlayışımızı bozuyordu” dedi.
Parlaklıktaki en büyük fark, gama ışını patlamasından yaklaşık 3 ve 16 gün sonra Hubble Uzay Teleskobu tarafından ölçülen kızılötesi ışıkta görüldü. Bu ışık, önceki nötron yıldızı birleşmelerinde görülen kızılötesi ışığın 10 katı kadar parlaktı. Fong, “Bu gerçek göz açıcı andı ve işte o zaman bir açıklama bulmaya çalıştık” diyor. “O kilonovayı güçlendiren fazladan bir [enerji] kaynağı bulmalıydık.”
En uyguni açıklama, çarpışmanın bir tür nötron yıldızı olan bir magnetar ürettiğidir. Normalde nötron yıldızları birleştiğinde ürettikleri mega nötron yıldızı hayatta kalamayacak kadar ağırdır. Yıldız, neredeyse anında yoğun çekim kuvvetlerine yenik düşer ve bir kara delik oluşturur.
Ancak süper kütleli nötron yıldızı hızla dönüyorsa ve yüksek oranda manyetik olarak yüklüyse (başka bir deyişle, bir magnetar ise) kendini çökmekten kurtarabilir. Araştırmacılar, hem kendi rotasyonunun desteğinin hem de enerjinin ve dolayısıyla çevredeki nötronca zengin buluta bir miktar kütlenin yıldızın kara deliğe dönüşmesini engelleyebileceğini öne sürüyor. Bu ekstra enerji, bulutun daha fazla ışık yaymasına neden olacaktı – Hubble’ın tespit ettiği ekstra kızılötesi ışıma.
Ancak Fong, ekstra parlak ışık için başka olası açıklamalar da olduğunu söylüyor. Çarpışan nötron yıldızları bir kara delik üretirlerse , bu kara delik neredeyse ışık hızında hareket eden yüklü bir plazma jeti fırlatabilirdi. Jetin çarpışma bölgesini çevreleyen nötron bakımından zengin materyalle nasıl etkileşime girdiğinin ayrıntıları, fazladan kilonova parıltısını da açıklayabilir.
Fong, bir magnetar üretildiyse, “bu bize nötron yıldızlarının kararlılığı ve ne kadar kütleli olabileceği hakkında bir şeyler söyleyebilir” diyor. “Nötron yıldızlarının maksimum kütlesini bilmiyoruz, ancak çoğu durumda [birleşme sonrasında] bir kara deliğe dönüşeceklerini biliyoruz. Bir nötron yıldızı hayatta kaldıysa, bize bir nötron yıldızının hangi koşullar altında var olabileceğini söyler. ”
İtalya Merate Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden astrofizikçi Om Sharan Salafia, yeni araştırmaya dahil olmayan bir bebek magnetar bulmanın heyecan verici olacağını söylüyor. “İki nötron yıldızının birleşmesinden oluşan, yüksek oranda mıknatıslanmış, yüksek oranda dönen bir nötron yıldızı daha önce hiç gözlemlenmemişti” diyor.
Ancak diğer açıklamaları dışlamak için çok erken olduğunu kabul ediyor. Dahası, son bilgisayar simülasyonları, yeni doğmuş bir magnetar oluşsa bile görmenin zor olabileceğini gösteriyor, diyor. “Bunun halledildiğini söyleyemem.” Fong ve meslektaşları, nesnenin ışığının önümüzdeki dört aydan altı yıla kadar nasıl davrandığını gözlemleyerek, bir magnetarın doğup doğmadığını kanıtlayacak.
Fong, gizemli nesneyi uzun süre mevcut ve gelecekteki gözlemevleri ile takip etmeyi planlıyor. “Muhtemelen yaşlanıp griye gelene kadar bunu takip edeceğim,” diyor. “Öğrencilerimi ve onların öğrencilerini bunu yapmak için eğiteceğim.”
