James Webb uzay teleskobu yakaladı: İki dev yıldızın yıkım yolundaki dansı

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, Dünya’dan yaklaşık 8.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan egzotik bir yıldız sistemindeki büyük bir gizemi çözdü. Webb, orta kızılötesi gözlem yeteneklerini kullanarak, yörüngesel bir dansla birbirine kilitlenmiş iki yaşlanan yıldızı çevreleyen, dönen dört toz spiralinin ilk net görüntüsünü yakaladı.

NASA, Çarşamba günü yayınladığı bu görüntüyle, Mısır kaos tanrısının adını taşıyan Apep sistemi içindeki iki Wolf-Rayet yıldızını saran katmanlı toz kabuklarının varlığını doğruladı. Önceki gözlemler sadece tek bir toz spirali tespit edebilmişti. Webb ise sadece dördünü görmekle kalmadı, aynı zamanda bu ikili yıldızların birbirleri etrafında dönme süresini de daralttı.

The Astrophysical Journal’da yayımlanan yeni çalışmanın baş yazarı olan Caltech’ten araştırmacı Yinuo Han, “Webb’in yeni gözlemlerine bakmak, karanlık bir odaya girip ışığı açmaya benziyordu; her şey görünür hale geldi” dedi ve ekledi: “Webb’in görüntüsünde her yerde toz var ve teleskop, bu tozun çoğunun tekrarlayan, öngörülebilir yapılar halinde atıldığını gösteriyor.”

Wolf-Rayet yıldızlarının uzun yörüngesi ve üçüncü partner

Wolf-Rayet yıldızları son derece nadirdir ve Samanyolu galaksisinde bu yıldızlardan yalnızca bin kadar olduğu düşünülüyor. Bunlar, yıldız evrimlerinin geç aşamalarındaki çok büyük ve parlak yıldızlar. Bu kadar büyük yıldızların ömrü çok uzun sürmez ve yakıtlarını hızla yakarak kütlelerini yüksek basınçlı rüzgarlarla uzaya fırlatırlar.

Apep sistemindeki bu iki Wolf-Rayet yıldızı, son 700 yıldır dış katmanlarını uzaya saçıyor. İki Wolf-Rayet yıldızı, kendilerinden daha geniş bir yörüngede yer alan üçüncü bir süper dev yıldız ile birlikte kütle çekimsel olarak birbirine bağlı. Bu süper dev yıldız, daha geniş yörüngesiyle toz bulutlarının içine adeta bir oyuk açıyor.

Çoğu Wolf-Rayet yıldızı iki ila 10 yıl içinde birbirinin etrafında dönerken, kaydedilen en uzun yörünge periyodu 30 yıl. Ancak Apep yıldızları, birbirlerinin yanından her 190 yılda bir geçiyor. Araştırmacılar, Webb görüntüsündeki halkaların konum ölçümlerini, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu’ndan sekiz yıl boyunca alınan kabukların genişleme hızı gözlemleriyle birleştirerek yıldızların yörüngelerini çözmeyi başardı.

Her uzun yörünge dönüşünde, iki yıldız yaklaşık 25 yıl boyunca birbirine yakın kalıyor ve bu süre zarfında genişleyen toz kabukları oluşuyor. Yıldızlar birbirine yaklaşırken ve yanından geçerken, yıldız rüzgarları çarpışıyor ve karışarak çeyrek asır süren toz spirallerini oluşturuyor. Diğer yıldız sistemlerindeki toz birkaç ay sürerken, Apep’teki bu spiral oluşumu bu özelliğiyle benzersizdir.

Webb görüntüsü huzur verici görünse de, Apep yıldızlarının sakin olduğu söylenemez. İki yıldız, saniyede 2.000 ila 3.000 kilometre hızla toz yayıyor ve evrende hızla ilerliyor.

Wolf-Rayet yıldızları başlangıçta üçüncü eşlikçilerinden bile daha büyük kütleliydi, ancak yıllar içinde kütlelerinin çoğunu kaybettiler. Bilim insanları, iki Wolf-Rayet yıldızının Güneş’in 10 ila 20 katı kütleye sahip olduğunu, süper dev yıldızın ise ana yıldızımızın 40 veya 50 katı kadar büyük olduğunu tahmin ediyor.

Bilim insanları Apep sistemindeki üçüncü yıldızın varlığını bilseler de, Webb’in gözlemleri bu yıldızın toz kabuklarının arasından geçişini göstererek, kütle çekimsel olarak sisteme bağlı olduğunu doğruladı. Macquarie Üniversitesi’nden doktora öğrencisi ve The Astrophysical Journal’da yayımlanan başka bir makalenin yazarı olan Ryan White, “Webb bize, üçüncü yıldızın bu sisteme kütle çekimsel olarak bağlı olduğunu kanıtlamak için ‘kanıtlayıcı silahı’ verdi” dedi.

Bu iki dev yıldız, süpernova olarak patlayacakları bir yıkım yolunda ilerliyor. Hatta yıldızlardan herhangi birinin karadelik haline gelmeden önce bir gama ışını patlaması yayması da mümkün görünüyor.