Arabacı takımyıldızında beş süpernova kalıntısı aynı karede

Gökyüzünün Arabacı takımyıldızı yönündeki geniş bir bölgesi, binlerce yıl önce patlamış yıldızların hayaletlerini barındırıyor. Fotoğrafçılar Stephane Vetter ve Yann Sainty'nin Fas'taki Oukaïmeden Gözlemevi'nde yaklaşık 200 saatlik gözlemle oluşturduğu ve 24 Eylül'de NASA'nın Günün Astronomi Fotoğrafı olarak seçilen görüntü, beş ayrı süpernova kalıntısını tek bir karede topluyor. Kare, yan yana dizilmiş yaklaşık bin dolunay büyüklüğünde bir gökyüzü alanını kapsıyor.

Beş patlama, beş kalıntı

Görüntüde soldan sağa şu kalıntılar yer alıyor: G181.1+9.5, G182.4+4.3, G179.0+2.6, G180.0−1.7 ve G178.2−4.2. Bu adlar gökadamızdaki konumlarını belirten koordinatlardan oluşuyor; ilk sayı Samanyolu düzlemi boyunca boylamı, ikincisi düzlemin ne kadar üstünde ya da altında olduğunu gösteriyor. Etiketli sürümde bunların yanı sıra M37 açık yıldız kümesi ve Iribaş Bulutsusu da işaretlenmiş.

Her süpernova patlaması, uzaya yayılırken şokla ısınmış gazdan genişleyen bir kabuk ve ince iplikçikli yapılar bırakıyor. Görüntüde hidrojenin ışığı kırmızı, oksijenin ışığı mavi renkle gösteriliyor. Bu beş patlama birbirinden bağımsız olarak gerçekleşti; kalıntılar gökyüzünde yan yana görünse de Dünya'dan farklı uzaklıklarda duruyor. Uzaklıkları birkaç bin ışık yılına, yaşları ise on binlerce yıla varıyor. O dönemde yaşayan insanlar bu patlamaları, gökyüzünde birden beliren ve haftalar ya da aylar içinde sönen parlak "yeni yıldızlar" olarak görmüş olabilir.

Spagetti Bulutsusu

Beşlinin en ünlüsü, G180.0−1.7 ya da Sh2-240 olarak da bilinen Spagetti Bulutsusu, yani Simeis 147. Arabacı ile Boğa takımyıldızlarının sınırında yer alan kalıntı, 1952'de Kırım Astrofizik Gözlemevi'nde Grigori Şayn ve ekibi tarafından, hidrojen ışığını geçiren dar bantlı bir filtreyle keşfedildi. Uzaklığı yaklaşık 3.000 ışık yılı, yaşı ise yaklaşık 40 bin yıl olarak tahmin ediliyor.

Spagetti Bulutsusu'nun parlayan iplikçikleri gökyüzünde yaklaşık 3 derecelik, yani altı dolunay genişliğinde bir alanı kaplıyor; bu da kendi uzaklığında yaklaşık 150 ışık yılına karşılık geliyor. Patlamanın geride, hızla dönen ve güçlü radyo sinyalleri yayan bir nötron yıldızı, yani PSR J0538+2817 atarcasını bıraktığı düşünülüyor. Yüzey parlaklığı çok düşük olduğu için gözlemlenmesi zor bir hedef.

Türk teleskobunun izi: G182.4+4.3

Karedeki kalıntılardan G182.4+4.3'ün öyküsünde Türkiye'den de bir pay var. Bu kalıntı ilk kez 1998'de radyo dalgalarında R. Kothes ve arkadaşları tarafından keşfedilmişti. Görünür ışıktaki ilk iplikçikleri ise 2012'de A. Sezer, F. Gök ve E. Aktekin'den oluşan ekip, 1,5 metrelik Rus-Türk Teleskobu (RTT150) ile saptadı. Hidrojen filtresiyle alınan görüntüler, kalıntının kuzeybatı ve güney bölgelerindeki parlak iplikçiklerin radyo kabuğuyla örtüştüğünü gösterdi. Ölçülen kükürt-hidrojen ışık oranları, bu ışımanın şokla ısınmış gazdan geldiğini doğruladı. Ekip, XMM-Newton X-ışını verileriyle birlikte kalıntının yaklaşık 4.400 yıl gibi, büyüklüğüne göre şaşırtıcı derecede genç bir yaşa sahip olabileceğini hesapladı.

Diğerleri

Karenin en solundaki G181.1+9.5, Kanada'daki Dominion Radyo Astrofizik Gözlemevi'nin sentez teleskobuyla yapılan bir taramada tesadüfen bulundu ve 2017'de duyuruldu. Samanyolu düzleminin yaklaşık 250 parsek üzerinde, 1,5 kiloparsek uzaklıkta tahmin edilen bu kabuk, keşfedildiği sırada radyo dalgalarında bilinen en sönük süpernova kalıntısıydı. Bilinen kalıntıların yüzde 90'dan fazlası gökada düzleminin 5 derece yakınında yer aldığı için, düzlemden bu kadar uzaktaki bir kalıntı gökadanın disk ile hale arasındaki ortamını incelemek için değerli bir fırsat sunuyor.

G179.0+2.6 ilk kez 1986'da Fürst ve Reich tarafından tanımlanan sönük bir kabuk türü kalıntı. G178.2−4.2 ise kuzey kabuğu boyunca güçlü biçimde kutuplanmış radyo ışıması saptanarak süpernova kalıntısı olarak tanımlandı.

Neden önemli?

Süpernova kalıntıları, yıldızların içinde üretilen ağır elementleri yıldızlararası ortama dağıtan ve yeni yıldız oluşumunu tetikleyebilen yapılar. Arabacı yönü, Samanyolu'nun merkezinin tam tersine bakan "gökada karşı merkezi" bölgesinde yer alıyor. Burada farklı yaşta ve uzaklıktaki birçok kalıntının bir arada görülmesi, bu patlamaların gökadanın dış bölgelerini nasıl şekillendirdiğini incelemeye olanak tanıyor. Vetter ve Sainty'nin görüntüsü ise çoğu radyo ve X-ışınıyla keşfedilmiş bu sönük yapıların, sabırla toplanan görünür ışıkla da ne kadar etkileyici görünebildiğini gösteriyor.

Kısaca

• Görüntü Fas'taki Oukaïmeden Gözlemevi'nde yaklaşık 200 saatlik gözlemle elde edildi.
• Kare, Arabacı yönündeki beş süpernova kalıntısını bir arada gösteriyor.
• En ünlüsü Spagetti Bulutsusu; yaklaşık 3.000 ışık yılı uzakta ve 40 bin yaşında.
• G182.4+4.3'ün görünür ışıktaki ilk iplikçikleri 2012'de RTT150 ile saptandı.