Her yıl, yaklaşık Gökyüzünde 1.000 Tip Ia süpernova patlıyor. Bu yıldız patlamaları, “standart mumlar” olarak kullanılan o kadar tekrarlanabilir bir modelle parlıyor ve sonra kayboluyor – o kadar tekdüze parlaklığa sahip nesneler ki, astronomlar bir tanesine olan mesafeyi görünüşünden anlayabiliyor.
Kozmos anlayışımız bu standart mumlara dayanmaktadır. Kozmolojideki en büyük iki gizemi ele alalım: Evrenin genişleme oranı nedir? Ve bu genişleme oranı neden hızlanıyor? Bu konuların her ikisini de anlama çabaları, kritik olarak, Tip la süpernovalar kullanılarak yapılan mesafe ölçümlerine dayanmaktadır.
Yine de araştırmacılar, bu garip tekdüze patlamaları neyin tetiklediğini tam olarak anlamış değiller; bu, teorisyenleri endişelendiren bir belirsizlik. Bunların meydana gelmesinin birden çok yolu varsa, nasıl göründükleri konusundaki küçük tutarsızlıklar kozmik ölçümlerimizi bozuyor olabilir.
Son on yılda, Tip Ia süpernovaları neyin başlattığına dair belirli bir hikayeye – her patlamanın izini beyaz cüceler denen bir çift sönük yıldıza kadar süren bir hikaye – destek birikti. Şimdi, araştırmacılar, ilk kez, çift beyaz cüce senaryosunun bilgisayar simülasyonlarında bir Tip Ia patlamasını başarıyla yeniden yaratarak teoriye kritik bir destek sağladı. Ancak simülasyonlar, evrendeki en önemli patlamalardan bazılarının arkasındaki motor hakkında daha ne kadar öğrenmemiz gerektiğini ortaya çıkaran bazı sürprizler de üretti.
Bir Cüceyi Patlatmak
Bir nesnenin standart bir mum işlevi görmesi için gökbilimcilerin onun doğal parlaklığını veya parlaklığını bilmesi gerekir. Bunu, mesafesini hesaplamak için nesnenin gökyüzünde ne kadar parlak (veya loş) göründüğü ile karşılaştırabilirler.
1993 yılında astronom Mark Phillips, Ia Tipi süpernovaların parlaklığının zaman içinde nasıl değiştiğini çizdi. En önemlisi, neredeyse tüm Tip Ia süpernovaları, Phillips ilişkisi olarak bilinen bu eğriyi takip eder. Milyarlarca ışıkyılı uzaklıktan görülebilen bu patlamaların aşırı parlaklığıyla birlikte bu tutarlılık, onları astronomların sahip olduğu en güçlü standart mumlar yapıyor. Ama tutarlılıklarının nedeni nedir?
Beklenmedik nikel elementinden bir ipucu geliyor. Gökyüzünde bir Ia Tipi süpernova göründüğünde, gökbilimciler radyoaktif nikel-56’nın dışarı taştığını saptarlar. Ve nikel-56’nın beyaz cücelerden -yalnızca bir helyum tabakasıyla çevrelenmiş, Dünya boyutunda yoğun bir karbon ve oksijen çekirdeğini tutan sönük, sönmüş yıldızlardan- kaynaklandığını biliyorlar. Yine de bu beyaz cüceler hareketsizdir; süpernovalar başka bir şey değildir. Bulmaca, bir eyaletten diğerine nasıl geçileceğidir. Bir astrofizikçi ve Santa Barbara, California’daki Kavli Teorik Fizik Enstitüsü’nün yöneticisi olan ve Tip la süpernovalar konusunda uzman olan Lars Bildsten, “Hala net bir ‘Bunu nasıl yapıyorsun?’ diye bir şey yok” dedi. “Patlatmasını nasıl sağlıyorsun?”
Yaklaşık 10 yıl öncesine kadar hakim olan teori, beyaz cücenin kritik bir kütleye ulaşana kadar yakındaki bir yıldızdan gaz çektiğini savunuyordu. Çekirdeği daha sonra kontrolden çıkmış bir nükleer reaksiyonu tetikleyecek ve bir süpernovaya dönüşecek kadar sıcak ve yoğun hale gelecekti.
Sonra 2011’de teori yıkıldı. On yıllardır bulunan en yakın Tip Ia olan SN 2011fe, patlaması sırasında o kadar erken tespit edildi ki, gökbilimciler bir yoldaş yıldız arama şansı buldular. Hiçbiri görülmedi.
Araştırmacılar ilgilerini yeni bir teoriye, sözde D6 senaryosuna kaydırdılar; Berkeley’deki California Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan Ken Shen tarafından ortaya atılan “dinamik olarak tahrik edilen çift dejenere çift patlama” tekerlemesinin kısaltması. D6 senaryosu, bir beyaz cücenin başka bir beyaz cüceyi tuzağa düşürdüğünü ve helyumunu çaldığını öne sürüyor; bu, ilk cücenin helyum kabuğunda nükleer füzyonu tetikleyecek kadar çok ısı açığa çıkaran bir süreç. Eriyen helyum, cücenin çekirdeğinin derinliklerine bir şok dalgası gönderir. Daha sonra patlar.
Bir yanıt bırakın