Gökbilimciler, bir yıldızın iki aşamalı bir patlama geçirdiğine dair ilk defa kesin kanıtlar elde ederek yıldızların evrimine ilişkin mevcut anlayışımızı temelden değiştirebilecek bir bulguya imza attı. SNR 0509-67.5 olarak bilinen bu yıldız kalıntısı, gezegenimizden yaklaşık 160 bin ışık yılı mesafede konumlanıyor ve uzay boşluğunda 23 ışık yılı çapında parlayan devasa bir küre olarak varlığını sürdürüyor.
Bu patlayan yıldız, geçmişte Güneş kütlesine yakın ancak Dünya boyutlarında bir beyaz cüceydi. Mevcut standart modellere göre, bir beyaz cücenin Type Ia süpernova olarak patlayabilmesi için 1.4 Güneş kütlesi olan “Chandrasekhar sınırı”na erişmesi gerektiği varsayılıyordu. Fakat elde edilen yeni veriler, SNR 0509’u oluşturan yıldızın bu kritik kütleye varmadan çok önce parçalandığını ortaya koyuyor.
Avustralya’daki Yeni Güney Galler Üniversitesi’nden araştırmayı yöneten Priyam Das, olayın mekanizmasını açıklıyor. Buna göre, yıldızın yüzeyinde bulunan ince bir helyum katmanı, ilk olarak küçük bir patlamayla tutuştu. Bu ilk patlama, yıldızın karbon-oksijen çekirdeğinde çok daha büyük ikinci bir patlamayı başlattı. Bu ardışık patlama süreci, yıldızı yaklaşık bir Güneş kütlesindeyken tamamen yok etti.
Bilim insanları, Avrupa Güney Gözlemevi’ne (ESO) ait Çok Birimli Spektroskopik Keşif Aracı (MUSE) kullanarak bu sır perdesini araladı. MUSE, yıldız kalıntısından gelen ışığı detaylı bir spektral analizle inceleyerek kimyasal kompozisyonunu haritalandırdı. Analiz sonucunda tespit edilen ve aralarında bir sülfür halkası bulunan çift kalsiyum halkası, bilgisayar simülasyonlarının bir çift patlama için tahmin ettiği kesin bir göstergeydi. Bu tür düzenli halka yapıları, ne tek bir patlamayla sonuçlanan süpernovalarda ne de iki yıldızın birleşmesi senaryosunda oluşmuyor.
Bu bulgular, araştırmacılara göre, beyaz cücelerin Chandrasekhar sınırına erişmeden de patlayabildiğini net bir şekilde kanıtlıyor. Bu keşfin önemli bir sonucu, evrenin genişleme hızının ölçümünde kullanılan Type Ia süpernovaların “standart mum” statüsünü ve buna dayalı hesaplamaları yeniden gözden geçirmeyi gerektirmesidir. Bunun nedeni, çift patlama senaryolarında açığa çıkan enerji miktarının, saçılan maddenin ve oluşan element oranlarının değişkenlik göstermesidir.
Bu tür patlamalar aynı zamanda kozmik kimya için de büyük önem taşıyor; zira evrendeki demirin yarıdan fazlasının ve gezegenimizdeki demir ile kalsiyumun ana üreticilerindendir. Dolayısıyla, bu tip alt kütleli patlamaların ürettiği farklı element karışımları, gelecekte oluşacak yeni yıldız ve gezegen sistemlerinin kimyasal kompozisyonunu doğrudan şekillendiriyor.
Bilim insanları şu anda benzer yıldız kalıntılarının arayışına girmiş durumda. Büyük Macellan Bulutu ve kendi galaksimiz Samanyolu’nda, MUSE ve benzeri ileri teknoloji enstrümanlarla incelenebilecek başka genç Type Ia kalıntılarının var olduğu tahmin ediliyor. Gelecekteki gözlemlerle daha fazla çift halkalı yapı tespit edilirse, şu an nadir görüldüğü düşünülen bu patlama türünün evrende ne kadar sık meydana geldiği de ortaya çıkacak.
Bu keşif sayesinde, on yıllardır teorik düzeyde tartışılan “ince bir helyum katmanındaki patlamanın bütün bir yıldızı imha edip edemeyeceği” sorusu, artık somut bir kanıta kavuşmuş oldu. Zaman, sabır ve gelişmiş teleskopların hassas gözlem yeteneklerinin birleşimi, yıldız patlamalarına dair astrofizik alanındaki temel bilgileri güncelleme potansiyeli taşıyor.