Samanyolu Galaksisi’nde kaynağı uzun süredir açıklanamayan yüksek enerjili gama ışınlarının, iki nötron yıldızının birleşmesiyle oluşan bir kilonovanın kalıntılarından kaynaklanabileceği öne sürüldü. Hipotezin doğrulanması halinde galaksideki ilk kilonova kalıntısı keşfedilmiş olabilir.
Samanyolu Galaksisi’nde yıllardır gizemini koruyan bir gama ışını kaynağı, altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşumunu sağlayan kozmik çarpışmaların izlerini taşıyor olabilir.
Bilim insanlarının geliştirdiği yeni model, kaynağın iki nötron yıldızının birleşmesiyle meydana gelen bir kilonovanın kalıntısı olabileceğine işaret ediyor.
HESS J1507−622 adı verilen kaynak, Namibya’da bulunan Yüksek Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) teleskop dizisiyle 2006 ve 2007 yıllarında gözlemlendi. Ancak kaynağın radyo dalgaları ve X-ışınları gibi daha düşük enerjili ışınımlarla ilişkilendirilememesi, ayrıca Samanyolu’nun ana düzleminden uzakta bulunması, gökbilimcilerin dikkatini çekti.
Önceki çalışmalarda kaynağın bir süpernova patlamasından geriye kalan kalıntılarla bağlantılı olabileceği değerlendirilirken, kesin bir açıklamaya ulaşılamadı. ArXiv’de yayımlanan ve henüz hakem değerlendirmesinden geçmeyen yeni araştırma ise farklı bir olasılığı gündeme getirdi.
İki Nötron Yıldızının Birleşmesi İhtimali
Araştırmacılar, HESS J1507−622’nin iki nötron yıldızının birleşmesi sonucu ortaya çıkan bir kilonovanın kalıntısı olabileceğini düşünüyor.
Büyük kütleli yıldızların evriminin sonunda oluşabilen nötron yıldızları, son derece yoğun gök cisimleri olarak biliniyor. Birbirlerinin yörüngesinde dönen iki nötron yıldızı zamanla enerji kaybederek birbirine yaklaşıyor ve sonunda birleşiyor. Bu süreçte büyük miktarda enerji açığa çıkarken yoğun madde uzaya saçılıyor.
Çalışmada, kilonova kalıntısı senaryosunun kaynağın gözlemlenen özelliklerini açıklayabilecek güçlü bir seçenek olduğu belirtildi.
Aaltın ve Platinin Kozmik Kökeni
Nötron yıldızlarının birleşmesi, evrende altın ve platin gibi ağır elementlerin oluşmasını sağlayan önemli süreçlerden biri olarak değerlendiriliyor. Çarpışma sırasında uzaya yayılan, nötron bakımından zengin madde içinde atom çekirdekleri hızla nötron yakalıyor. Bu süreç sonucunda ağır elementler meydana gelebiliyor.
Araştırmacılar, gama ışını kaynağının özelliklerini açıklamak amacıyla varsayımsal bir kilonova kalıntısına ilişkin matematiksel model oluşturdu. Modelde kalıntının yaşı ve uzaklığının yanı sıra birleşme sırasında açığa çıkan enerji, uzaya saçılan madde miktarı ve maddenin genişleme hızı da dikkate alındı.
Bilim insanları, kalıntıdan yayılan enerji yüklü parçacıkların oluşturabileceği ışınımı hesaplayarak sonuçları HESS J1507−622 gözlemleriyle karşılaştırdı. Modelin, kaynaktan ölçülen gama ışını emisyonunu yeniden üretebildiği belirlendi.
Analizlerin, yaşı bin yıldan daha az olabilecek bir kilonova kalıntısı ihtimalini desteklediği kaydedildi.
Samanyolu’nda Bir İlk Olabilir
Samanyolu’ndaki yıldızların büyük bölümü galaksinin ince ana düzleminde yer alıyor. HESS J1507−622’nin bu düzlemin dışında bulunması ise kaynağın geçmişine ilişkin farklı senaryoların değerlendirilmesine yol açıyor.
Araştırmacılar, nötron yıldızlarından birinin veya her ikisinin oluşum sırasında güçlü bir itme kazanarak galaksinin ana düzleminden uzaklaşmış olabileceğini değerlendiriyor. Bu olasılık, kaynağın mevcut konumunu açıklayabilecek senaryolar arasında yer alıyor.
Hipotezin gelecekte yapılacak gözlemlerle doğrulanması halinde HESS J1507−622, Samanyolu’nda belirlenen ilk kilonova kalıntısı olabilir. Bununla birlikte çalışma henüz kesin bir keşif niteliği taşımıyor. Gama ışını kaynağının gerçek doğasının ortaya çıkarılması için yeni gözlemlere ve ek araştırmalara ihtiyaç duyuluyor.