Evrenin cetvelleri sorgulanıyor

Tip Ia süpernovalar, evrenin yapısını anlamakta kullanılan en önemli astronomik araçlardan biri. Çünkü bu patlamalar, genellikle sabit parlaklıkta gerçekleştiği için uzaklık ölçümlerinde bir tür "kozmik standart mum" olarak görev yapıyor. Bu sayede bilim insanları, evrenin genişleme hızını ve karanlık enerjinin varlığını ortaya koyabildi.

Ancak bu süpernovaların tam olarak nasıl tetiklendiği uzun süredir gizemini koruyor. Genel kabule göre, karbon ve oksijen bakımından zengin bir beyaz cüce, başka bir yıldızdan madde çekerek kütlesini artırıyor. Yeterince kütle topladığında —yani Chandrasekhar limiti olan yaklaşık 1.4 Güneş kütlesine ulaştığında— çekirdeğinde füzyon başlıyor ve yıldız (yıldızdan kasıt beyaz cüce) tamamen yok oluyor.

< Resime gitmek için tıklayın >

Ancak son yıllarda öne çıkan alternatif bir teori bu varsayıma karşı çıkıyor. Ortaya atılan çift patlama modeline göre bir beyaz cüce, bu sınıra ulaşmadan da patlayabilir. Aktarılanlara göre yıldızın yüzeyinde biriken helyum tabakası kendi başına bir füzyon patlamasını tetikleyebilir. Bu ilk patlama, bir şok dalgası oluşturarak yıldızın içini sıkıştırır ve çekirdekteki karbon-oksijen karışımının ikinci, daha büyük bir patlamaya yol açmasına neden olur.

Bu teorik sürecin, yıldızın kalıntılarında özel kimyasal izler bırakması bekleniyordu. Özellikle iki farklı kalsiyum kabuğunun, aralarında sülfür içeren bir tabaka ile birlikte tespit edilebileceği öngörülüyordu.

Kozmik bir suç mahalli: SNR 0509-67.5

Şili’deki Very Large Telescope (VLT) ve MUSE adlı spektrografik cihaz kullanılarak yapılan gözlemler, bu öngörülerin tam anlamıyla gerçekleştiğini ortaya koydu. Büyük Macellan Bulutu’nda, 160 bin ışık yılı uzaklıkta, yaklaşık 300 ila 400 yıl önce ardışık iki patlama ile yok olduğu tahmin edilen SNR 0509-67.5 adlı süpernova kalıntısında teorik olarak tahmin edilen katmanlı yapı bulundu: İyonize kalsiyum – sülfür – iyonize kalsiyum dizilimi. Bu yapı, patlamada önce yüzeydeki helyumun, sonra da çekirdekteki karbon-oksijen karışımının farklı şekilde füzyona uğradığını gösteriyor.

Dolayısıyla gözlem, çift patlama modeline dair ilk doğrudan görsel kanıt olma özelliğini taşıyor. Araştırma ekibinin lideri Priyam Das, bu keşfin Tip Ia süpernovaların tetiklenme mekanizmalarına dair uzun süredir devam eden bir gizemi çözmeye yardımcı olabileceğini belirtiyor.

Kozmik standartta tartışmalara yol açıyor

Bu keşif, Tip Ia süpernovaların gerçekten “standart parlaklıkta” olup olmadığı sorusunu yeniden gündeme getiriyor. Eğer bazı beyaz cüceler, daha az kütleyle ve farklı koşullarda patlıyorsa, o zaman bu tür süpernovaların parlaklıkları da değişken olabilir. Bu da evrenin genişleme hızına dair ölçümlerimizi etkileyebilir.

Dahası, bazı ikili sistemlerde iki beyaz cüce bulunması hâlinde, birinin patlaması diğerini de tetikleyebilir. Bu da gökyüzünde iki farklı süpernova patlamasının zamanlamasının ayırt edilememesine neden olabilir. Bu tür olayların anlaşılması için daha fazla modelleme ve gözlem çalışmasına ihtiyaç duyuluyor.