Süpernova

Süpernova, bir yıldızın yaşamının sonunda geçirdiği, kısa süreliğine tüm galaksisi kadar ışık yayabilen devasa patlamadır. Patlama, yıldızın büyük bölümünü uzaya fırlatır ve geride bir nötron yıldızı, bir kara delik ya da hiçbir şey bırakmayabilir.

Nasıl oluşur?

Süpernovaların iki ana yolu vardır. Birincisi çekirdek çökmesidir (II, Ib ve Ic türleri): Güneş'ten en az sekiz kat kütleli bir yıldızın çekirdeği demire dönüşünce füzyon durur, çekirdek saniyenin kesri kadar sürede çöker ve çökme sonrası oluşan şok dalgası yıldızın dış katmanlarını fırlatır. Bu sırada serbest kalan enerjinin büyük kısmını nötrinolar taşır.

İkinci yol ise Ia türü süpernovadır. Bu patlama bir beyaz cücenin başına gelir. Çift yıldız sisteminde beyaz cüce, eşinden madde çekerek kütlesini yaklaşık 1,4 Güneş kütlesine yaklaştırır ya da başka bir beyaz cüceyle birleşir; bunun sonunda karbon füzyonu kontrolsüz başlar ve yıldız tümüyle parçalanır. Ia türlerinin parlaklığı birbirine çok benzer olduğundan, bunlar uzak galaksilerin mesafesini ölçmek için kullanılır.

Patlamanın parlaklığı birkaç hafta içinde zirveye ulaşır, sonra aylar boyunca söner. Işık eğrisini yıldızın içinde yaratılan radyoaktif nikel ve kobaltın bozunması besler.

Örnekler

Samanyolu'nda çıplak gözle görülen son süpernovalar 1572'de Tycho Brahe'nin ve 1604'te Johannes Kepler'in kaydettiği olaylardır. Daha önce 1054'te gözlenen süpernova bugün Yengeç Bulutsusu'nu bırakmıştır. Kayıtlara göre gündüz bile görünmüştür. Galaksimizde ortalama olarak yüzyılda birkaç süpernova olması beklenir; ancak çoğu toz bulutlarının ardında kalır.

Modern çağın en önemli olayı SN 1987A idi. Büyük Macellan Bulutu'nda, yaklaşık 168 bin ışık yılı uzaklıkta Şubat 1987'de görüldü. Optik patlama fark edilmeden birkaç saat önce yeraltı dedektörleri yaklaşık yirmi beş kadar nötrino yakaladı; bu, süpernova kuramının doğrudan bir doğrulamasıydı.

Neden önemli?

Süpernovalar evrenin kimyasını belirler. Oksijen, silisyum, kalsiyum ve demir gibi birçok element yıldızların içinde ve bu patlamalarda üretilip uzaya yayılır. Bizim vücudumuzdaki kalsiyum ve demir de bir zamanlar bir yıldızın içindeydi. Patlamadan çıkan şok dalgaları yakın gaz bulutlarını sıkıştırıp yeni yıldızların doğuşunu tetikleyebilir.

Ia türü süpernovalar, 1998'de iki ayrı ekibin uzak galaksilerdeki patlamaları ölçmesiyle evrenin genişlemesinin hızlandığını gösterdi. Bu keşfe dayanılarak Saul Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Riess 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. "Süpernova" sözcüğünü 1930'lu yıllarda Walter Baade ile Fritz Zwicky yaygınlaştırdı; ayrıca nötron yıldızlarının varlığını da ilk öneren onlar oldu.

Süpernovalar günümüzde sistematik olarak aranır. Vera C. Rubin Gözlemevi gibi geniş alan tarama projeleri her gece gökyüzünü fotoğraflayıp yeni parlayan nesneleri otomatik olarak bulur; yılda binlerce süpernova keşfedilir. Gökbilimciler ise bunları tayf analizi ile sınıflandırır. Yakın bir süpernovanın Dünya'ya etkisi ise merak konusudur: onlarca ışık yılı içinde olursa atmosferi etkileyebilir, ama Güneş'e yakın böyle bir aday yoktur. Deniz tabanındaki demir-60 izotopu birikimleri, birkaç milyon yıl önce çevremizde patlamış süpernovaların yankısı olarak yorumlanır. Her yeni keşif, bu patlamaların hangi yıldızlardan ve hangi koşullarda doğduğunu daha iyi anlamamıza yardım ediyor; bugün eski fotoğraf arşivlerindeki öncül yıldızlar bile geriye dönük incelenebiliyor.

İlgili terimler

• Nötron yıldızı
• Beyaz cüce
• Kara delik
• Kilonova
• Standart mum
• Süpernova kalıntısı