Gizemli Hiper Hızlı Yıldız

NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskopu, galakside saatte 4 milyon km hızla yol alan bir atarca keşfetti. Kendi çevresinde saniyede 7,8 kez dönen bu hiper hızlı nötron yıldızı o kadar hızlı gidiyor ki Dünya-Ay arasındaki ortalama 380 bin km’lik uzaklığı 6 dakikada kat edebilir. Peki hiper hızlı yıldızlar nasıl oluşuyor, neden bu kadar hızlı gidiyor ve galaksinin dışına çıkıyor mu?

ATARCA NEDİR?
10 ila 20 km çapında olan ve kendi çevresinde süper hızlı dönen nötron yıldızlarına atarca (pulsar) diyoruz. Bilim insanları tarafından PSR J0002+6216 kod adıyla son derece yaratıcı bir şekilde kategorize edilen hiper hızlı yıldız ise ilk bakışta son derece sıradan bir atarca.
Sonuçta kardeşleri kendi çevresinde saniyede 800 kez gibi müthiş bir hızla dönebilirken, bu atarca yalnızca 8,7 kez dönüyor. Ancak, onu evrende ayrıcalıklı kılan başka bir özelliği var. Kısa adıyla J0002, bildiğimiz en hızlı yıldızlardan biri ve uzayda saniyede 1130 km hızla yol alıyor.
Utah Üniversitesi araştırmacıları Evren’in en hızlı yıldızını bulduklarını açıkladı. Hiper hızlı yıldız saatte 1 milyon 600 km hızla yol alıyor ve o kadar hızlı ki Dünya yörüngesinden yola çıksaydı Güneş’e 10 saatten kısa bir sürede ulaşırdı.
Astronomlar Lamost teleskopu ile bu tür 20 hiper hızlı yıldız keşfetti. LAMOST-HVS1 ise içlerinde Dünya’ya en yakın olanı. Uzayda 440 km/saniye hızla giden yıldız, türdeşleri arasında parlaklık açısından ikinci sırada geliyor ve bugüne kadar saptanan en büyük hiper hızlı yıldızlardan biri.
Hiper hızlı yıldızlar galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin hışmına uğrayan üçlü yıldız sistemlerinden doğuyor. Yıldızlardan biri kara deliğe düşüyor ve momentumunu geri kalan iki yıldıza aktarıyor. Galaksi dışına savrulan yıldızlar yolda birleşerek yeni bir mavi süper dev oluşturuyor. Biz de birleşmenin etkisiyle daha da hızlanan bu parlak yıldızı teleskoplarla görüyoruz.

Bu yıldızlardan yedisi “hiper-kaçaklar” gibi görünüyor ve Samanyolu galaktik diskinden galaksiler arası uzaya hızla ilerlediği dile getiriliyor. Bu yıldız grupları gökadamızda algılanan en hızlı yıldızlardan bazılarını temsil ediyor, saatte yüz milyonlarca mil hızla ilerliyor. Güneş ise Samanyolu galaksisinin merkezi etrafında NASA’ya göre saniyede yaklaşık 240 kilometrelik bir hızla yörüngede dönüyor.
İlk başlarda hiper hızlı yıldızlardan çok bulunmadığı düşünülüyordu ama şimdi bilim insanlar bu yıldızlardan 10.000 yada daha fazla olabileceğini düşünüyor. İlk başta bahsettiğimiz istilacı yıldızlar ise, komşu uydu gök adalardan galaksimizde yer edinmeye gelen yıldızlar olabilir.
Her ne kadar bilgisayar modelleri süpernova artığı nötron yıldızlarının maksimum hızını saniyede 1000 km olarak verse de pratikte Evren’de çok az sayıda nötron yıldızının bu hızlara ulaşması bekleniyor. Hiper hızlı yıldızlar ise süper kütleli kara delikler tarafından galaksiler arası uzaya sapan taşı gibi fırlatılıyor. Nötron yıldızlarından çok daha büyük ve parlak olan hiper hızlı yıldızlar, Dünya’dan kolayca görülebiliyor ve astronomlara kara deliklerle ilgili dolaylı bilgi sağlıyor.

Ya karanlık madde?
Fizik ve astronomi alanında çalışmalarını sürdüren Doç. Dr. Zheng Zheng, hiper hızlı yıldızların karanlık maddeyle ilişkisini şöyle açıklıyor: “Hiper hızlı yıldızlar bize galaksimiz hakkında çok şey anlatıyor. Özellikle de galaksinin merkezi ve galaksiyi kuşatan karanlık madde halesi hakkında. Karanlık madde halesini göremiyoruz ama halenin kütleçekimi yıldızları etkiliyor. Yıldızın rotası ve hızı, galaksimizin farklı bölgelerinden etkileniyor ve biz de bunları inceleyerek bilgi ediniyoruz.”
Zheng ve meslektaşları yeni hiper hızlı yıldızı Çin’deki Xinglong Gözlem İstasyonu’nda bulunan Geniş Gök Alanı Çoklu Gökcismi Fiber Tayfölçüm Teleskopu’nu kullanarak keşfettiler. 4 metrelik açıklığıyla 4000 fiber optik kablo içeren LAMOST, aynı anda binlerce yıldızdan gelen ışığın tayf analizini yapabiliyor. LAMOST böylece yıldızların hızı, sıcaklığı, parlaklığı ve büyüklüğünü ölçüyor.
LAMOST’un temel amacı Samanyolu’ndaki yıldızların dağılımını inceleyerek galaksinin yapısının detaylarını ortaya koymak. Örneğin LAMOST-HVS1, Güneş Sistemi’ne göre saatte 2 milyon 200 bin km hızda hareket ediyor. Ancak, bu yıldız Samanyolu’nun çevresinde saatte 1 milyon 600 bin km hızla yol alıyor. Her ne kadar bugüne kadar keşfedilen en yakın hiper hızlı yıldız olsa da LAMOST-HVS1 aslında Dünya’dan 42 bin ışık yılı uzakta yer alıyor. Hiper hızlı yıldızların en büyük avantajı, serseri nötron yıldızlarının tersine nereden geldiklerinin belli olması. Böylece bu yıldızları kara delikler, galaksiler ve karanlık maddeyle ilişkilendirmek mümkün oluyor.
Utah Üniversitesi’nden Ben Bromley hiper hızlı yıldızların astronomlar için neden önemli olduğunu esprili bir şekilde anlatıyor: “Çayırda otlayan bir inek sürüsüne bakarken içlerinden biri aniden saatte 100 km hızla koşmaya başlasaydı bunun önemli olduğunu düşünürdünüz. Ama hiper hızlı yıldızlarla ilgili en büyük gizemlerden biri nereden geldikleridir. Bunun sorumlusunun galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik olduğunu düşünüyoruz.”
Yeni keşfedilen hiper hızlı yıldız Güneş’ten 4 kat sıcak (yüzey sıcaklığı 24 bin derece) ve 3400 kat daha parlak. Ancak bu kadar büyük, sıcak ve parlak bir yıldız çekirdeğindeki nükleer yakıtı kısa sürede tüketeceği için aynı zamanda çok genç olmak zorunda. Nitekim Güneş 4,6 milyar yıl önce oluştu, fakat LAMOST-HVS1 sadece 32 milyon yıl yaşında ve kısa ömrünü süpernova olarak tamamlayacak.
Peki galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin hiper hızlı bir yıldızı Dünya’ya savurma şansı var mı? Örneğin hiper hızlı serseri bir nötron yıldızı aniden Güneş Sistemi’ne girip güçlü yerçekimi ile Dünya’yı içine çekerek yok edebilir mi? Zheng bunun dikkate alınamayacak kadar düşük bir ihtimal olduğunu söylüyor. Öncelikle astrofizikçiler, kara deliklerin yıldızları nadiren uzaya savurduğunu hatırlatıyor. Her 100 bin yılda yalnızca bir yıldız sapan taşı gibi uzaya fırlıyor. İkincisi, serseri yıldızlar genellikle Samanyolu diskinin üstünden veya altından belirli bir açıyla uzayın derinliklerine savrularak galaksiden kopuyorlar.

Güneş sistemine hiper hızlı bir yıldız girseydi, bu yıldızın gezegenleri yutma olasılığı düşük olurdu. Yüksek hızlı yıldız, ortalama bir güneş sisteminin gezegen diski 10 milyar km çapında olduğu için gezegenlerin pek yakınından geçmez ya da gezegenleri kendine çekmeye vakit bulamazdı. Bu tür serseri yıldızların en büyük tehlikesi, gezegenleri yörüngesinden çıkarmak ve Güneş’e veya uzayın derinliklerine savrulmalarına yol açmak olurdu. Her ne kadar serseri yıldızlar Dünya için bir tehlike oluşturmasa da astronomların galaksinin gelişim sürecini daha iyi anlamasını sağlıyor.