Betelgeuse’de gizemli bir rahatsızlık var ve astronomlar sorumlusunu belirlediklerini düşünüyor: Siwarha adlı gizli bir yoldaş yıldız. Yeni radyo gözlemleri, daha küçük yıldızın Betelgeuse’un devasa atmosferini süpürebileceğini ve kırmızı süperdevin şeklini hafifçe uzatarak bozacak rahatsızlıklar yaratabileceğini gösteriyor.
Gece gökyüzündeki en tanınabilir yıldızlardan biri olan Betelgeuse’un devasa atmosferinin içinde olağandışı bir şey oluyor. Astronomlar yıldızın şeklindeki ince değişiklikleri tespit etti; bu durum dış katmanlarından bir şeyin geçtiğini ve çevredeki gazı, ev içinde görünmeyen bir ziyaretçinin ses çıkardığı gibi rahatsız ettiğini gösteriyor. Metaforik olarak söylersek. Yeni gözlemler olası bir suçluya işaret ediyor: Betelgeuse’un atmosferinden geçiyor gibi görünen yakın zamanda keşfedilmiş bir yoldaş yıldız olan Siwarha.
Betelgeuse, Orion takımyıldızında bulunan ve ünlü avcının omuzunu oluşturan devasa bir kırmızı süperdevdir. Yıldız kuşaklar boyunca astronomları büyüledi; ancak 2019 sonu ve 2020 başında parlaklığı 100 yıldan fazla bir süredir kaydedilen en düşük seviyeye beklenmedik şekilde düştüğünde dünya çapında dikkat çekti. Büyük Solma olarak bilinen bu olay, yaşlanan yıldızın içinde neler olduğunu sorgulattı.
ABD Ulusal Bilim Vakfı’nın Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisi ve Atacama Büyük Milimetre/altmilimetre Dizisi’nden gelen gözlemler, Betelgeuse’un geniş dış atmosferinin büyük ölçüde normale döndüğünü gösteriyor. Daha da ilginç olanı, ölçümler yakın bir yoldaş yıldızın dev yıldızın atmosferini fiziksel olarak rahatsız ettiğine dair yeni kanıtlar sağlıyor.
Araştırma, MIT Haystack Gözlemevi’nde Baş Araştırma Bilimcisi ve Yardımcı Direktör Dr. Lynn D. Matthews liderliğinde, Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Manchester Üniversitesi ve Avrupa Güney Gözlemevi’nden bilim insanlarıyla birlikte yürütüldü. Ekip, 2021 ile 2026 arasında 22 GHz ile 485 GHz arasında değişen yedi radyo frekansında toplanan gözlemleri analiz etti.
Farklı radyo frekansları astronomların bir yıldızın atmosferindeki farklı derinlikleri incelemesine olanak tanır. Her iki teleskoptan gelen gözlemleri birleştirerek araştırmacılar Betelgeuse’un dış katmanlarının yapısını yeniden oluşturdu; bu yapı görünür yüzeyinin hemen üstünden başlayıp yarıçapının birkaç katı dışına kadar uzanıyor.
Matthews, “NSF VLA ve ALMA’dan gelen olağanüstü verilerin birleşimi burada ikna edici bir sonuç elde etmemizi sağladı” dedi. “Bu tesisleri kullanarak yakın yıldızların disklerini gerçekten çözebilmek inanılmaz.”
Betelgeuse Gizemli Büyük Solmasından Kurtuluyor
En son ölçümler aynı zamanda Betelgeuse’un olağanüstü solma döneminden bu yana nasıl değiştiğini anlamaya da yardımcı oluyor. Büyük Solma’dan birkaç ay önce Betelgeuse bir milyar ton güneş malzemesi püskürttüğünde ve görüşümüzü kısmen engellediğinde, Matthews liderliğindeki daha önceki bir araştırma yıldızın atmosferinde radyo dalga boylarında olağanüstü düşük sıcaklıklar tespit etmişti.
O dönemde araştırmacılar, Betelgeuse’un derinliklerindeki girdaplı taşınımın dışarıya doğru ilerleyip çevredeki gazı bozan bir şok dalgası oluşturmuş olabileceğini öne sürdü. Bu rahatsızlık, daha sonra toz oluşturup yıldızın ışığının bir kısmını gizleyen devasa malzeme salınımını tetiklemiş olabilir.
Yeni gözlemler atmosferin o zamandan beri Betelgeuse için tipik olan sıcaklıklara ısındığını gösteriyor. Yıldızın yarıçapının yaklaşık 2,7 katı uzaklıkta gazın ölçülen parlaklık sıcaklığı yaklaşık 3.500 Kelvin (Betelgeuse’un kendi yüzey sıcaklığına benzer).
Astronomlar Beklenmedik Soğuk Bir Atmosfer Katmanı Keşfetti
Araştırmacılar ayrıca bilim insanlarının yıllardır var olduğundan şüphelendiği bir özelliği de doğruladı: Betelgeuse’un görünür yüzeyi ile daha yüksek atmosferik katmanı olan kromosfer arasındaki olağandışı soğuk gaz bölgesi.
Ekip, ALMA’yı en yüksek gözlemlediği frekanslarda kullanarak önceki radyo ölçümlerinin izin verdiğinden daha yakından yıldızın yüzeyine bakabildi. Sonuçlar sıcaklıkların yaklaşık 2.200 Kelvin’e düştüğünü ortaya çıkardı; bu, görünür yüzey ya da fotosferin sıcaklığının 1.000 dereceden fazla altında.
Bu soğuk bölge, astronomların daha önce esas olarak kızılötesi gözlemlerle tanımladığı moleküler gaz içeren “MOLsphere”e karşılık geliyor. Yeni radyo ölçümleri Betelgeuse’un atmosferinin bu zor yakalanabilir parçasına çok daha doğrudan bir bakış sağlıyor ve uzun süredir şüphelenilen “sıcaklık minimumu”nu doğruluyor.
Gizli Bir Yoldaş Yıldız Betelgeuse’u Bozuyor Olabilir
En ilgi çekici keşiflerden biri, Betelgeuse’a son derece yakın yörüngede olduğuna inanılan daha küçük yıldız Siwarha’yı içeriyor. Astronomlar ilk olarak yoldaşın varlığını 2024’te Betelgeuse’un parlaklığının yaklaşık her 2.100 günde bir değiştiği tuhaf bir döngüye olası bir açıklama olarak öne sürdü. Sonraki doğrudan görüntüleme ve spektroskopik gözlemler yoldaşın varlığı için ek destek sağladı.
Siwarha adı Betelgeuse ile ilişkisini yansıtıyor. Dev yıldızın adı Arapça “al-Jawza’nın eli” anlamına gelen ifadeden gelirken Siwarha “onun bileziği” anlamına geliyor.
Evinden uzak seyahat eden bir gezegen ya da yıldızın aksine, Siwarha’nın yörüngesinin Betelgeuse’un genişlemiş atmosferinden doğrudan geçtiğine inanılıyor. Tahmini yörünge uzaklığı kırmızı süperdevin yarıçapının yalnızca yaklaşık iki katı.
Matthews, “Bu yoldaş yıldız, aslında genişlemiş atmosferinden geçtiği kadar yıldıza çok yakın yörüngede dönüyor” diye açıkladı.
Siwarha yörüngesi boyunca hareket ederken çevredeki gazı hızlı bir teknenin suyu kesmesi gibi itebilir. Ortaya çıkan girdap atmosferi rahatsız edebilir ve daha küçük yıldızın kendisi radyo gözlemlerinde görünmez kalsa bile astronomların tespit edebileceği değişiklikler üretebilir.
Aslında araştırmacılar Siwarha’nın topladıkları radyo ölçümleriyle doğrudan tespit edilebilecek kadar zayıf olmasının, onlarca ila yüzlerce kat daha zayıf olmasının muhtemel olduğunu hesapladı. Bunun yerine, Betelgeuse’un atmosferinin şeklini inceleyerek varlığının dolaylı kanıtlarını aradılar.
Betelgeuse’un Değişen Şekli Yeni İpuçları Ortaya Koyuyor
Bilim insanları Betelgeuse’un radyo dalga boylarında her zaman mükemmel yuvarlak görünmediğini keşfetti. Atmosferi bazen hafifçe uzamış, oval bir görünüm geliştiriyor ve bu değişikliklerin zamanlaması Siwarha’nın beklenen konumuyla eşleşiyor gibi görünüyor.
Bu bağlantıyı araştırmak için ekip, farklı zamanlarda alınan gözlemlerde atmosferin dairesel şekilden sapmasını “eliptiklik” olarak ölçtü.
Betelgeuse’un Siwarha’nın dev yıldızdan en büyük görünür ayrımında olması beklendiğinde daha uzamış görünme eğiliminde olduğunu buldular. Yoldaşın perspektifimizden Betelgeuse’un önünde ya da arkasından geçmesi beklendiğinde atmosfer daha yuvarlak görünüyor.
Bu ilişki, daha küçük yıldızın yerçekimi ve gaz içinden fiziksel geçişiyle Betelgeuse’un dış katmanlarının şeklini etkileyebileceğine dair ikna edici kanıt sağlıyor.
Etki, neyin sebep olduğunu göremeden bir havuzda yayılan dalgaları fark etmeye benziyor. Siwarha radyo dalga boylarında doğrudan tanımlanacak kadar parlak olmasa da, Betelgeuse’un atmosferinin değişen şekli daha büyük yıldızın etrafındaki hareketini ortaya çıkarabilir.
Gelecekteki Gözlemler Betelgeuse Hakkında Daha Fazla Şey Ortaya Çıkarabilir
Umut verici sonuçlara rağmen astronomlar Siwarha’nın yörüngesi ile atmosferik bozulmalar arasındaki bağlantıyı doğrulamak için ek gözlemlere ihtiyaç olduğunu vurguluyor. Yoldaşın yörünge döngüsünün daha fazla kısmını kapsayan ölçümler, özellikle henüz kapsamlı olarak incelenmemiş radyo frekanslarında, daha küçük yıldızın Betelgeuse’u ne kadar güçlü etkilediğini belirlemeye yardımcı olabilir.
Daha gelişmiş aletler sonunda çok daha net bir tablo sağlayabilir. Halihazırda geliştirilmekte olan bir gözlemevi olan Yeni Nesil Çok Büyük Dizi’nin, yakın yıldızların ve atmosferlerinin ayrıntılı çalışmalarını çok daha kolay hale getirmesi bekleniyor.
Böyle gözlemler yalnızca yoldaş yıldızların devasa komşularını nasıl etkilediğini değil, aynı zamanda yaşlanan kırmızı süperdevlerin yaşamlarının son evrelerine yaklaşırken maddeyi nasıl kaybettiğini de ortaya çıkarabilir. Bu etkileşimleri anlamak, astronomların Betelgeuse gibi muazzam yıldızların evrimini şekillendiren karmaşık süreçleri daha iyi açıklamalarına yardımcı olabilir.
Bulgular, “VLA ve ALMA’dan Betelgeuse’un Yeni Uzaysal Olarak Çözümlenmiş Gözlemleri: Yakın Bir Yoldaşa Bağlı Atmosferik Bozulmalar İçin Kanıt” başlıklı makalede The Astronomical Journal’da yayımlandı.
