Astronomlar, evrenin tarihine ışık tutabilecek nadir bir süpernova olan 2023ufx’i keşfetti. Bu süpernova, şimdiye kadar gözlemlenen en düşük metal içeriğine sahip yıldız patlaması olarak kaydedildi ve bir cüce galaksi de bulundu.
Benzersiz Bir Süpernova Keşfi
Uluslararası bir araştırma ekibi, 2023ufx adını verdikleri nadir bir süpernovayı gözlemledi. Bu süpernova, bir kırmızı süperdev yıldızın çekirdek çöküşü sonucu oluştu ve yakın bir cüce galaksinin kenarında yer aldı. Hem süpernova hem de ev sahibi galaksi, hidrojen veya helyumdan daha ağır elementlerin neredeyse hiç bulunmadığı, çok düşük metal içeriğine sahip.
Ohio Eyalet Üniversitesi’nden Kozmoloji ve AstroParçacık Fiziği Merkezi’nde çalışan araştırmanın baş yazarı Michael Tucker, “Süpernovalarda üretilen metaller, yıldızların nasıl evrildiğini ve yok olduğunu etkiler. Bu nedenle, süpernovaların oluşumu hakkında daha fazla bilgi edinmek, evrenin ilk zamanlarındaki durumu anlamamıza yardımcı olur” dedi. Tucker ayrıca, “Samanyolu’nun nasıl oluştuğunu tahmin etmek isteyen biriyseniz, ilk patlayan yıldızların sonraki nesilleri nasıl tohumladığını iyi bilmek istersiniz” diye ekledi.
Düşük Metal İçerikli Galaksilerin Rolü
Tucker, “Cüce galaksiler, bilim insanlarının erken evrende görmeyi bekledikleri koşulları yerel olarak modellemek için yararlıdır. İlk galaksiler metal açısından düşükken, Samanyolu gibi büyük ve parlak galaksilerde yıldızlar patlayarak metal içeriğini artıracak yeterli zaman buldu” dedi.
Bir süpernovanın metal miktarı, patlamanın parlaklığının ne kadar süreceği gibi birçok özelliği etkiler. Bu, aynı zamanda düşük kütleli yıldızların kara deliğe dönüşme riskini de artırır.
Teknolojik Gelişmeler ve Gözlemsel İçgörüler
Tucker, “Gözlemlenen olay, düşük metal içeriğine sahip sadece ikinci süpernova. Ancak, en sıra dışı olanı Samanyolu’na olan uzaklığı” dedi. Normalde, düşük metal içerikli bir süpernova, uzaklığı nedeniyle bizim galaksimizden görülemeyecek kadar sönük olurdu. Ancak NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu gibi güçlü aletler sayesinde, uzak düşük metal içerikli galaksileri tespit etmek çok daha kolay hale geldi.
Tucker, “Yakın evrende fazla düşük metal içerikli bölge yok ve JWST’den önce onları bulmak zordu” dedi. 2023ufx’in gözlemlenmesi, araştırmacılar için mutlu bir tesadüf oldu. Bu süpernovanın yeni gözlemleri, birçok özelliğinin ve davranışının yakın galaksilerdeki diğer süpernovalardan farklı olduğunu ortaya çıkardı.
Örneğin, bu süpernova, parlaklığını yaklaşık 20 gün boyunca sabit tutarken, metal açısından zengin muadillerinin parlaklığı genellikle yaklaşık 100 gün sürer. Araştırma ayrıca, patlama sırasında büyük miktarda hızlı hareket eden materyalin fırlatıldığını, bu da yıldızın patladığında çok hızlı döndüğünü gösterdi.
Tucker, “Bu sonuç, hızla dönen düşük metal içerikli yıldızların, evrenin ilk günlerinde oldukça yaygın olduğunu gösteriyor” dedi. Takımı, süpernovanın muhtemelen zayıf yıldız rüzgarlarına sahip olduğunu ve bu yüzden bu kadar çok enerji saldığını düşünüyor.
Genel olarak, gözlemleri, astronomların düşük metal içerikli yıldızların farklı kozmik ortamlarda nasıl hayatta kaldığını daha iyi araştırmaları için zemin hazırlıyor ve bazı teorisyenlerin erken evrendeki süpernovaların nasıl davrandığını daha doğru modellemelerine yardımcı olabilir.
Tucker, “Galaksilerin nasıl oluştuğunu ve evrildiğini tahmin etmek isteyen biriyseniz, ilk patlayan yıldızların çevresini nasıl etkilediğini iyi bilmek istersiniz” dedi.
Gelecek araştırmalar, süpernovanın bir zamanlar daha büyük olup olmadığını, sadece süper kütleli bir yıldız olarak mı yoksa henüz keşfedilmemiş ve malzemelerinden arındırılmış olup olmadığını belirlemeyi amaçlayabilir.
O zamana kadar, araştırmacılar daha fazla veri beklemek zorunda kalacak.
Bu çalışma yakın zamanda The Astrophysical Journal‘da yayınlandı.
Kaynak ve İleri Okuma: “The Extremely Metal-poor SN 2023ufx: A Local Analog to High-redshift Type II Supernovae” by Michael A. Tucker, Jason Hinkle, Charlotte R. Angus, Katie Auchettl, Willem B. Hoogendam, Benjamin Shappee, Christopher S. Kochanek, Chris Ashall, Thomas de Boer, Kenneth C. Chambers, Dhvanil D. Desai, Aaron Do, Michael D. Fulton, Hua Gao, Joanna Herman, Mark Huber, Chris Lidman, Chien-Cheng Lin, Thomas B. Lowe, Eugene A. Magnier, Bailey Martin, Paloma Mínguez, Matt Nicholl, Miika Pursiainen, S. J. Smartt, Ken W. Smith, Shubham Srivastav, Brad E. Tucker and Richard J. Wainscoat, 21 November 2024, The Astrophysical Journal.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad8448