Astronomlar, devasa bir kara deliğe çok yaklaştığında yırtılan ve iç organları uzaya savrulan bir yıldızın ayrıntılı bir adli tıp çalışması yaptılar.
NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi ve ESA’nın XMM-Newton, bir yıldızın parçalanmasına neden olduğu bilinen bir kara deliğin yakınında azot ve karbon miktarını inceledi. Astronomlar, bu elementlerin yıldızın, kara deliğe yaklaşırken yırtılmadan önce içinde oluşturulduğunu düşünüyor.
Çalışmayı yöneten Michigan Üniversitesi’nden Jon Miller, “Bir zamanlar bir yıldızın iç organlarını görüyoruz,” dedi. “Geriye kalan elementler, hangi türde bir yıldızın öldüğünü anlamak için takip edebileceğimiz ipuçlarıdır.”
Son yıllarda astronomlar, büyük bir kara deliğin yerçekimi kuvvetlerinin bir yıldızı yok ettiği “gezebilen yıldızın yırtılma olayları” olarak adlandırılan birçok örnek buldular. Bu, genellikle optik ve ultraviyole ışıkta ve X-ışınlarında görülen bir parlamaya neden olur, çünkü yıldızın enkazı ısınır. Bu olay, ASASSN-14li adı verilen bir olay, birkaç nedenle öne çıkıyor.
2014 yılı Kasım ayında keşfedildiğinde, Dünya’ya (290 milyon ışık yılı) yaklaşık on yıl boyunca keşfedilen en yakın gelgit yırtılma olayıydı. Bu yakınlık nedeniyle, ASASSN-14li, yok edilen yıldız hakkında olağanüstü ayrıntılı bilgi sağlamıştır. Miller’ın ekibi, kara deliğin çevresindeki azot ve karbon miktarını önceki çalışmalara kıyasla iyileştirilmiş tahminler yapmak için yeni teorik modeller uyguladı.
Bu X-ışını teleskopları, “uzaydaki adli araçlar” olarak kullanılabilir,” dedi Carnegie Gözlemevleri ve California Üniversitesi, Los Angeles’tan ortak yazar Brenna Mockler. “Bulduğumuz azotun karbona göre oranı, bir yıldızın iç kısmından gelen malzemeyi işaret ediyor ve bu malzemenin Güneş’in kütlesinin üç katı kadar olduğunu gösteriyor.”
ASASSN-14li’deki yıldız, astronomların bugüne kadar gördüğü en büyük yıldızlardan biri – belki de en büyük – ve bir kara delik tarafından yırtılarak parçalanan.
“ASASSN-14li, tidal yırtılmalarda en zor olan şeylerden biri olan talihsiz yıldızın kütlesini ölçebilme yeteneği nedeniyle heyecan verici,” dedi California Üniversitesi, Santa Cruz’dan ortak yazar Enrico Ramirez-Ruiz. “Süper büyük kara delik tarafından bir dev yıldızın yok edilmesini gözlemlemek büyüleyici çünkü daha büyük yıldızların daha düşük kütleli yıldızlara kıyasla önemli ölçüde daha az yaygın olması bekleniyor.”
Bu yılın başlarında, başka bir astronom ekibi, 14 Güneş kütlesine sahip bir yıldızın bir kara delik tarafından yok edildiğini tahmin ettikleri “Korkunç Barbie” olayını bildirdi. Ancak bu henüz bir gelgit yırtılma olarak doğrulanmadı, yıldızın kütlesinin tahmini çoğunlukla parlamasının parlaklığına dayanıyordu ve ASASSN-14li ile aynı şekilde kara deliğin etrafındaki malzemenin ayrıntılı bir analiziyle değil.
ASASSN-14li sonucunun başka heyecan verici bir yönü de gelecekteki çalışmalar için ne anlama geldiğidir. Astronomlar, ASASSN-14li gibi ılımlı kütleye sahip yıldızları, galaksimizin merkezindeki süper büyük kara deliği içeren yıldız kümesinde gördüler. Bu nedenle, gelgit yırtılma yıldızlarının kütlesini tahmin edebilme yeteneği, astronomlara daha uzak galaksilerdeki süper büyük kara deliklerin etrafındaki yıldız kümesinin varlığını belirleme yolu verebilir.
Bu çalışma öncesinde, X-ışınlarında gözlenen elementlerin daha önceki patlamalarda salınan gazdan gelebileceği güçlü bir ihtimal vardı. Ancak burada analiz edilen elementlerin deseni, tek bir yıldızdan geldiği gibi görünüyor.
Çin’deki Hefei Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Chenwie Yang tarafından 2017 yılında yayımlanan önceki çalışma, ASASSN-14li’deki karbona kıyasla artan azot olduğunu, ancak Miller’ın ekibinin X-ışını verilerini kullanarak bulduğundan daha az miktarda buldu. O yazarlar yıldızın sadece Güneş’in 0.6 katından daha fazla kütleli olduğunu buldular.
Yeni makale, 20 Ağustos 2023 tarihli The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlandı ve buradan erişilebilir. Makalenin diğer yazarları, Miller, Mockler ve Ramirez-Ruiz’in yanı sıra Paul Draghis (Michigan Üniversitesi), Jeremy Drake (Astrofizik Merkezi | Harvard & Smithsonian), John Raymond (CfA), Mark Reynolds (Michigan Üniversitesi), Xin Xiang (Michigan Üniversitesi), Sol Bin Yun (Michigan Üniversitesi) ve Abderahmen Zoghbi (Maryland Üniversitesi) bulunmaktadır.
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi Chandra programını yönetir. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi’nin Chandra X-ışını Merkezi bilim operasyonlarını Cambridge, Massachusetts’ten ve uçuş operasyonlarını Burlington, Massachusetts’ten kontrol eder.