R Aquarii. [NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optical: Adam Block/Mt. Lemmon SkyCenter/U. Arizona]
Okuma süresi: 3 dakika

Evren’deki bazı yıldızlar, biyolojide simbiyoz olarak tanımlanan davranış türüyle varlıklarını sürdürüyor. Tıpkı bazı organizmaların yaptığı gibi bir takım yıldızlar da birbirlerine çok yakın ve etkileşim halinde yaşıyorlar. NASA’nın Chandta X-ray uzay teleskobu ve diğer teleskoplardan elde ettiği bilgiler, bugüne dek ‘simbiyotik yıldızlar’ hakkında birçok bilgi elde edilmesini sağladı. En önde geleni ise R Aquarii (kısaca R Aqr).

Dünya’dan yaklaşık 710 ışık yılı ötede yer alan R Aqr, parlaklığındaki değişim çıplak gözle yaklaşık 1,000 yıl önce keşfedilmiş bir kozmik yapı. Yüzyıllar süren gözlemlerin ardından, astronomlar R Aqr’nin aslında tek bir yıldız olmasından değil ancak iki yıldız barındırdığını fark etti. Bir küçük beyaz cüce ve soğuk bir kırmızı dev.

Güneş’imiz bir gün çekirdeğindeki hidrojen yakıtı tükendiği zaman şişerek kırmızı bir deve dönüşecek ve sonrasında soğuyacak. Bilinen birçok kırmızı dev durgun olsa da, bazıları 80 ile 1,000 gün arasında arasında sürelerde parlaklık değişimi gösterebiliyor. En iyi bilinen örnek, Dünya’dan 420 ışık yılı ötede, Balina (Cetus) Takımyıldızı’nda yer alan Mira. Katalog adı Omicron Ceti olan Mira, sadece 11 aylık süreçlerde parlaklığı değişen bir yıldız. Kuyrukluyıldız görünümlü Mira’dan uzayıp giden materyallerin uzunluğu tam 13 ışık yılı.

Mira. [ NASA Galaxy Evolution Explorer]

Biribirinden zıt iki kardeş yıldız

Kırmızı dev R Aqr, parlaklığında yaşanan düzenli değişimlerde Mira’ya benzerlik gösteriyor. Devin saçtığı ışınların aydınlığı her seferinde 250 kat daha artıyor. Beyaz cüce olan kardeş yıldızı ise herhangi bir değişim göstermiyor. Ancak aralarındaki tek farklılık bu değil. Beyaz cüce, kırmızı devden tam 10,000 kat daha parlak. Dahası, beyaz cücenin yüzey sıcaklığı 20,000 dereceye dayanırken, kırmızı devinki 2,700 derece civarında. Daha küçük ve tek parça olmaya yakın olan beyaz cüce, ayrıca daha güçlü bir çekim alanına sahip. Beyaz cüce, çekim gücüyle kırmızı devin dağılmakta olan dış katmanlarını hem kendine çekiyor, hem de devin suratına vuruyor.

Nihayetinde, beyaz cücenin yüzeyinde hidrojenin termonükleer füzyonunu tetikleyecek kadar materyal birikmesi bekleniyor. Bu sürecin sonucunda ortaya çıkacak enerji bir nova, yani yıldızın dış katmanlarını on milyonlarca kilometre hızla uzaya saçacak asimetrik bir patlamayı tetikleyecek. Astronomlar, uzaya olağanüstü miktarda enerji ve materyal saçan nova patlamasının R Aqr sisteminde geçmişte yaşandığını düşünüyor. Sebebi, sistemde biriken materyallerin oluşturduğu bir halka bulunması. 1073’te yaşandığı tahmin edilen ilk patlamanın ardından, optik verilerin (kırmızı) eklendiği mozik karede bir de iç halka yer alıyor. Fotoğrafta görülebilen bu halkanın da 1770’lerdeki ikinci bir patlamada oluştuğu düşünülüyor. En az iki kat daha büyük olan dış halka ise çok sönük olduğu için fotoğrafta görülemiyor.

R Aquarii’nin 2012’de Schulman Teleskobu ile elde edilen görüntüsü. [Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/University of Arizona]

Bir sonraki dev patlama yüzyıllar sonra

Chandra X-ray teleskobu tarafından elde edilen veriler (mavi), sistemden sol yukarı doğru saçılan jet akımlarını gösteriyor. Chandra’nın ateşlendiği 1999 yılından bu yana, R Aqr’nin jet akımında 2000, 2003 ve 2005 yıllarında değişim gözlemlendi. X-ray yayılımları, yıldız çiftinden saatte 2,3 ve 3 milyon kilometre hızla uzaklaşıyor. Her ne kadar nova patlamasından çok daha yavaş olsa da, karşılarına hızlarını kesecek materyal çıkmıyor. Novanın çok daha fazla materyal süpürmesi ve zamanla yavaşlaması, materyal halkalarının jet akımınından neden küçük olduğunu açıklıyor.

X-ray yayılımlarının yıldız çiftine olan mesafesini inceleyen Harvard-Smithsonian AStrofizik Merkezi (CfA) astronomları, jet akımlarının hızının sabir kaldığı sonucuna vardı. Dünya’ya ulaşan ışınların oluşturduğu fotoğraflarda beliren X-ray izlerinin, 1950 ve 80’li yıllarda yaşanan patlamalarda ortaya çıktığı düşünülüyor. Ancak bu patlamalar, 1073’te yaşanan novanın yanında çok sönük kalıyordu.

CfA, 2007 yılında R Aqr sisteminde yeni bir jet akımı tespit edilmiş olabileceğini açıklamıştı. Eğer doğru ise bir yeni patlama 2000’li yıllarda yaşanmış olabilir ve gelecek 10 yılda bir tanesi daha gerçekleşebilir.

Beyaz cüce içeren bazı çift yıldız sistemlerinde belli aralıklarla nova patlamaları yaşandığı biliniyor. Eğer R Aqr bu sistemlerden biriyse ve 1073 ile 1773’te iki nova patlaması yaşanmışsa, üçüncü bir patlama 2470’li yıllardan önce olmayacak demektir. O günlerde gökyüzünde birilerinin R Aqr’ye bakma şansı olacaksa, bugünkünden yüzlerce kat parlaklığa erişmiş göz alıcı bir kozmik yapı görecekler.

R Aqr sistemini gözlemlemeye devam ederek, astronomlar iki yıldızın arasındaki ‘şiddetli’ ilişki hakkında daha fazla bilgi elde etmeyi umuyor.

İlginizi çekebilir: Andromeda Galaksisi’ndeki X-ray parlamasının sırrı NuStar ile çözüldü