NASA, ESA, CSA, STScI, Charles Kilpatrick (Kuzeybatı), Aswin Suresh (Kuzeybatı)
Northwestern Üniversitesi liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, yok olmaya mahkum bir yıldızın patlamadan önce şimdiye kadarki en ayrıntılı görüntüsünü yakaladı.
Uluslararası ekip, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanarak ilk kez şunları belirledi: bir süpernovanın kaynak yıldızıveya progenitör, orta kızılötesi dalga boylarında.
Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan arşiv görüntüleri ile birleştirilen bu gözlemler, Patlama, beklenmedik bir toz örtüsüyle çevrelenmiş devasa bir kırmızı süper dev yıldızdan kaynaklandı.
Bu keşif, büyük kırmızı süperdevlerin neden nadiren patladığına dair onlarca yıllık gizemin çözülmesine yardımcı olabilir.
Aslında teorik modeller, çekirdek çöken süpernovaların çoğunluğunu kırmızı süperdevlerin oluşturması gerektiğini öngörüyor.
Yeni çalışma, bu yıldızların patladığını gösteriyor ancak bunlar sadece gizlenmiş, kalın toz bulutlarının içinde.
Webb’in yeni yetenekleri sayesinde gökbilimciler nihayet bu olayları tespit etmek için tozun içine nüfuz edebilir ve teori ile gözlem arasındaki boşluğu kapatabilirler.
O çalışmak The Astrophysical Journal Letters’da yayınlandı. Bu, James Webb Uzay Teleskobu tarafından bir süpernova öncülünün ilk tespitine işaret ediyor.
“On yıllardır patlayan kırmızı süper dev yıldızların tam olarak neye benzediğini belirlemeye çalışıyoruz.” bunlar Çalışmayı yöneten Charlie Kilpatrick.
“Ancak şimdi, JWST ile, patlayan kırmızı süper devin tam türünü ve yakın çevresinin nasıl olduğunu tam olarak söylememize olanak tanıyan veri kalitesine ve kızılötesi gözlemlere nihayet sahip olabiliyoruz. Bunun olmasını bekliyorduk; JWST’nin zaten gözlemlediği bir galakside bir süpernovanın patlamasını. Bu yıldızı ilk kez tam olarak karakterize etmek için Hubble ve JWST verilerini birleştirdik.” zaman.”
Büyük yıldızların yaşamı ve ölümü konusunda uzman olan Kilpatrick, Northwestern Üniversitesi Astrofizik Disiplinlerarası Araştırma ve Araştırma Merkezi’nde araştırma görevlisi profesördür. Aynı eğitim kurumunda fizik ve astronomi öğrencisi olan Aswin Suresh, bilimsel makalenin ana ortak yazarlarından biridir.
Şimdiye kadar gözlemlenen en kırmızı ve en tozlu ebeveyn
Gökbilimciler, ASAS-SN’yi (Tüm Gökyüzü Otomatik Süpernova Araştırması) kullanarak, SN 2025pht olarak adlandırılan süpernovayı ilk olarak 29 Haziran 2025’te tespit etti. Bu süpernovanın ışığı, adı verilen yakındaki bir galaksiden geliyordu. NGC 1637, Dünya’dan 40 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
Kilpatrick, Suresh ve çalışma arkadaşları, yıldızın patlamasından önceki ve sonraki NGC 1637’nin Hubble ve Webb görüntülerini karşılaştırarak SN 2025pht’nin öncü yıldızını buldu. Hemen dikkatimi çekti – son derece parlak ve inanılmaz derecede kırmızı. Yıldız Güneşimizden yaklaşık 100.000 kat daha parlak olmasına rağmen toz döngüsel belirsizlik bu ışığın çoğunu. Toz perdesi o kadar kalındı ki, yıldız görünür ışıkta, tozsuz olduğundan 100 kat daha sönük görünüyordu. Toz, ışığın daha kısa, mavi dalga boylarını engellediği için yıldız da şaşırtıcı derecede kırmızı göründü.
“Bu, bir süpernova olarak patladığını gördüğümüz en kırmızı ve en tozlu kırmızı süperdevdir.“, Suresh’e laf at.
Yaşamlarının son evresindeki dev yıldızlar olan kırmızı süperdevler, Evrendeki en büyük yıldızlar arasındadır. Çekirdekleri çöktüğünde Tip II süpernova olarak patlarlar ve arkalarında ya bir nötron yıldızı ya da bir kara delik bırakırlar. Kırmızı süper devin en bilinen örneği Betelguese, Orion takımyıldızının omuzundaki parlak kırmızı yıldız.
“SN 2025pht é şaşırtıcı Kilpatrick ekledi: “Çünkü bir süpernova olarak patladığını gördüğümüz neredeyse tüm diğer kırmızı süperdevlerden çok daha kırmızı görünüyordu. Bu bize önceki patlamaların düşündüğümüzden çok daha parlak olabileceğini gösteriyor çünkü JWST’nin şu anda sağlayabileceği aynı kalitede kızılötesi veriye sahip değildik.”
Tozun içinde gizlenmiş ipuçları
Toz çığı, gökbilimcilerin neden kırmızı üstdevlerin atası bulmakta zorluk çektiklerini açıklamaya yardımcı olabilir. Süpernova olarak patlayan en büyük yıldızlar, gökyüzündeki en parlak ve en parlak nesnelerdir. Bu nedenle teorik olarak patlamadan önce tespit edilmeleri kolay olmalıdır. Ancak durum böyle değil.
Gökbilimciler şunu iddia ediyor: Büyük kütleli eski yıldızların çoğu aynı zamanda en tozluları da olabilir. Bu kalın toz örtüleri, yıldız ışığını tamamen tespit edilemez hale getirecek kadar gizleyebilir. Webb’in yeni gözlemleri bu hipotezi destekliyor.
Kilpatrick, “Bu yorumu savundum ancak ben bile SN 2025pht kadar uç bir örnek görmeyi beklemiyordum” dedi. “Bu, daha büyük süperdevlerin neden bulunmadığını açıklıyor çünkü daha tozlu olma eğilimindeler.”
Tozun varlığına ek olarak, toz bileşimi de şaşırtıcıydı. Kırmızı süperdevler oksijen ve silikat açısından zengin toz üretme eğilimindeyken, bu yıldızın tozu karbon açısından zengin görünüyordu. Bu, yıldızın son yıllarındaki güçlü konveksiyonun dışarı çıkmış olabileceğini gösteriyor. karbon iç kısmından yüzeyini zenginleştiriyor ve ürettiği tozun türünü değiştiriyor.
Kilpatrick, “Gözlemlerimizden elde edilen kızılötesi dalga boyları, bazı kırmızı süperdev spektrumlarının karakteristik özelliği olan silikat tozunun önemli bir özelliğiyle örtüşüyor” dedi. “Bu bize rüzgarın karbon açısından çok zengin, oksijen açısından ise daha az zengin olduğunu gösteriyor; bu da bu kütledeki kırmızı bir süperdev için şaşırtıcı.”
Yıldız patlamalarında yeni dönem
Yeni çalışma, gökbilimcilerin bir süpernovanın ana yıldızını doğrudan belirlemek için Webb Teleskobu’nu ilk kez kullandıklarını gösteriyor ve birçok başka keşfe kapı açıyor. Webb, yakın ve orta kızılötesi spektrumdaki ışığı yakalayarak gizli yıldızları ortaya çıkarabilir ve en büyük yıldızların yaşam ve ölüm bulmacasının eksik parçalarını sağlayabilir.
Ekip şimdi gelecekte süpernova olarak patlayabilecek benzer kırmızı süper devleri arıyor. NASA’nın yaklaşmakta olan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemler bu aramaya yardımcı olabilir. Roman, bu yıldızları görebilecek ve yaşamlarının sonuna doğru büyük miktarda tozu dışarı atarken potansiyel olarak onların değişkenliğine tanıklık edebilecek çözünürlüğe, duyarlılığa ve kızılötesi kapsama alanına sahip olacak.
Kilpatrick, “JWST’nin piyasaya sürülmesi ve Roman’ın yakında piyasaya sürülmesiyle birlikte, büyük yıldızları ve süpernova öncülerini incelemek için heyecan verici bir zaman” dedi. “Verilerin kalitesi ve yapacağımız yeni keşifler, son 30 yılda gözlemlenen her şeyi aşacak.”
