Betelgeuse, son zamanlarda medyanın gündeminde. Kırmızı süperdev, ömrünün sonuna yaklaşıyor ve Güneş'in 10 katı kütlesinin 10 katı bir yıldız öldüğünde muhteşem bir şekilde sönüyor.
Parlaklığın bir asırdaki en düşük noktasına düştüğü için, birçok uzay meraklısı Betelgeuse'un yakında süpernovaya gidebileceği ve gün ışığında bile görülebilen göz kamaştırıcı havai fişeklerle patlayabileceği için heyecanlanıyor.
Orion'un omzundaki ünlü yıldızın önümüzdeki milyon yıl içinde (kozmik zamanda neredeyse birkaç gün) ölmesi muhtemel olsa da, bilim adamları kararmasının yıldızın nabzı nedeniyle olduğunu savunuyorlar. Bu fenomen, kırmızı süper devler arasında nispeten yaygındır ve Betelgeuse'un on yıllardır bu grupta olduğu bilinmektedir.
Tesadüfen, Santa Barbara'daki California Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Betelgeuse gibi titreşen bir yıldız patladığında meydana gelebilecek süpernova parlaklığı hakkında çoktan tahminlerde bulundular.
Fizik doktora öğrencisi Jared Goldberg, P.I.'nin direktörü Lars Buildsten ile bir çalışma yayınladı. Kavli (KITP) ve Gluck'un fizik profesörü ve KITP kıdemli bilim adamı Bill Paxton, bir yıldızın titreşiminin, bir sonraki patlamayı nasıl etkileyeceğini detaylandırıyor. Makale Astrophysical Journal'da yayınlandı.
National Science Foundation'da bir araştırmacı olan Goldberg, “Titreşen bir yıldızın farklı titreşim aşamalarında patlamasının nasıl görüneceğini bilmek istedik” dedi. 'Önceki modeller daha basittir çünkü zamana bağlı dalgalanma efektleri içermezler.'
Betelgeuse büyüklüğündeki bir yıldız sonunda merkezinde birleşecek malzemeden bittiğinde, kendi muazzam ağırlığı altında çökmesini önleyen dış basıncı kaybeder. Ortaya çıkan çekirdek çökmesi yarım saniyede, yıldızın yüzeyini fark etmek ve dış katmanları dolgunlaştırmak için gerekenden çok daha hızlı gerçekleşir.
Demir çekirdek çöktüğünde atomlar elektron ve protonlara ayrışır. Nötron oluşturmak için birleşirler ve bu süreçte nötrino adı verilen yüksek enerjili parçacıkları serbest bırakırlar. Nötrinolar genellikle diğer maddelerle zar zor etkileşime girerler – 100 trilyon tanesi vücudunuzdan her saniye çarpışmadan geçer.
Yine de süpernova, evrendeki en güçlü fenomenlerden bazılarıdır. Çekirdek çöküşünde üretilen nötrinoların sayıları ve enerjileri o kadar büyüktür ki, yıldız materyaliyle yalnızca küçük bir kısmı çarpışsa bile, genellikle bir yıldızı patlatabilecek bir şok dalgası başlatmak için fazlasıyla yeterlidir.
Ortaya çıkan patlama, yıldızın dış katmanlarına şaşırtıcı bir enerjiyle çarpar ve tüm galaksinin ışığını kısaca gölgede bırakabilecek bir patlama yaratır. Radyasyon ancak iyonize hidrojen kaybedilen elektronlarla yeniden birleşip tekrar nötr hale geldikten sonra kaçabileceğinden patlama yaklaşık 100 gün parlak kalır.
Bir süpernovanın özellikleri yıldızın kütlesine, patlamanın toplam enerjisine ve daha da önemlisi yarıçapına göre değişir. Bu, Betelgeuse'nin dalgalanmasının nasıl patlayacağını tahmin etmeyi çok daha zor hale getirdiği anlamına gelir.
Araştırmacılar, yıldızın tamamının aynı anda titreşmesi halinde (isterseniz nefes alıp verirseniz), süpernovanın Betelgeuse belirli bir yarıçapa sahip statik bir yıldız gibi davranacağını buldular. Bununla birlikte, bir yıldızın farklı katmanları birbirine karşı salınabilir: dış katmanlar genişler ve orta katmanlar daralır ve bunun tersi de geçerlidir.
Goldberg, “Yıldızın sıkıştırılmış kısmından gelen ışık daha zayıf,” diye açıkladı, “tıpkı daha kompakt, atım yapmayan bir yıldızdan bekleyeceğimiz gibi.” Bu arada, yıldızın o sırada genişleyen kısımlarından gelen ışık, büyük, nabız gibi atmayan bir yıldızdan geliyormuş gibi daha parlak görünürdü.
Goldberg, Amerikan Astronomi Topluluğu'nun Araştırma Notları'nda fizik profesörü Andy Howell ve KITP araştırmacısı Evan Bauer ile birlikte Betelgeuse için özel olarak yaptıkları simülasyonların sonuçlarını özetleyecek bir makale sunmayı planlıyor.
Kaynaklar: Fotoğraf: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
