NGC 362D’de pulsarın eşlikçisi: yaklaşık 600 milyon yıl önce oluşmuş genç beyaz cüce

NGC 362D’de, bir millisecond pulsarın yanında sıra dışı derecede genç bir eşlikçi bulundu: çok düşük kütleli bir helyum beyaz cücesi. Beyaz cücenin kütlesi Güneş’in yaklaşık 0,18 katı. Evrim modellerine göre sistemdeki madde aktarımı yaklaşık 600 milyon yıl önce sona erdi. 268

Bu ikili, yıldızların birbirine madde aktardığı dönemin ardından yaşananları incelemek için ender bir fırsat sunuyor. Araştırmacılar beyaz cücenin bu tür bir sistemde şimdiye kadar gözlenen en genç eşlikçi olabileceğini değerlendiriyor. 26

MeerKAT ve Hubble ikiliyi nasıl ortaya çıkardı?

MeerKAT radyo teleskobuyla yapılan gözlemler, NGC 362 küresel yıldız kümesindeki pulsarın belirlenmesine yardımcı oldu. Pulsar yaklaşık 0,17 günde, yani yaklaşık 4,1 saatte bir yörüngesini tamamlıyor. 68

Araştırmacılar daha sonra pulsarın konumunu, farklı filtrelerde ve farklı zamanlarda çekilmiş derin Hubble Uzay Teleskobu görüntülerindeki bir ışık kaynağıyla eşleştirdi. Kaynağın ışığının incelenmesi, bunun soğuma aşamasına henüz geçmemiş, çok düşük kütleli bir helyum beyaz cücesi olduğunu gösterdi. 2

İki teleskopun gözlemleri birbirini tamamlıyor: radyo verileri pulsarı ve yörüngesini tanımlarken Hubble’ın optik görüntüleri sönük eşlikçiyi görünür kılıp niteliğinin belirlenmesini sağlıyor. 26

Madde aktarımının ne zaman sona erdiği nasıl hesaplandı?

Yaklaşık 600 milyon yıllık süre, doğrudan gözlenmiş bir tarih değil. Araştırmacılar beyaz cücenin gözlenen özelliklerini güncellenmiş ikili yıldız evrimi modelleriyle karşılaştırarak, madde aktarımının yaklaşık 0,6 milyar yıl önce sona erdiği sonucuna ulaştı. 2

Beyaz cücenin düşük kütlesi ve henüz soğuma aşamasına geçmemiş olması, sistemin evriminde görece erken bir dönemde bulunduğu yorumunun temel dayanakları arasında. 2

Beyaz cücenin çevresinde hâlâ madde olabilir mi?

Madde aktarımının sonlarına doğru sistemden dışarı atılan maddelerin beyaz cücenin çevresinde kalmış olabileceği öne sürüldü. Çalışmayla ilgili haberlerde çevresel maddeye dair olası bir kanıttan söz ediliyor; ancak mevcut bilgiler bunun bileşimini belirlemiyor ve varlığını kesin olarak doğrulamıyor. Bu nedenle şimdilik doğrulanmış bir keşiften değil, araştırılması gereken bir olasılıktan bahsediyoruz. 67

Bazı pulsar sistemlerinde eşlikçinin çevresindeki iyonlaşmış madde, radyo sinyallerini engelleyebiliyor. Ancak bu genel olasılık, aynı etkinin NGC 362D’de görüldüğünü kanıtlamıyor. 3

Pulsarların “geri dönüşümünü” anlamak için neden önemli?

Pulsarların geri dönüşüm modeli şöyle işler: Bir nötron yıldızı eşlikçisinden madde alırken dönme hızını artırır; madde aktarımı sona erdiğinde geride beyaz cüce bir eşlikçi kalabilir. NGC 362D’deki millisecond pulsar ile helyum beyaz cücesinin birlikteliği, bu sürecin görece yakın zamanda sona ermiş hâlini inceleme fırsatı veriyor. 26

Millisecond pulsarlar düzenli radyo atımları nedeniyle hassas kozmik saatler olarak da kullanılıyor. NGC 362D gibi genç bir kalıntı eşlikçiye sahip bir sistem, madde aktarımından sonra neler yaşandığını ve çevrede kalmış olabilecek maddenin radyo sinyallerini etkileyip etkilemediğini araştırmaya yardımcı olabilir. NGC 362D için bu etki henüz gösterilmiş değil; açık bir araştırma sorusu olmayı sürdürüyor. 36