Evrendeki Görkemli Ölüm: Süpernovalar ve Ardındaki İzler

Daha büyük kütleli yıldızlar ise (Güneşimizin 10 katı veya daha fazla büyüklüğünde) enerji ve ısı üretmeye devam eder ve sonunda yakıtlarını demire dönüştürür. Bu noktada, bir yıldız füzyon sürecine devam edemez. Yerçekimi devreye girer ve çekirdeği çöker, bu da yıldızı parçalayan süpernova denilen devasa bir patlamaya neden olur. 

Patlamanın kalıntısı Güneş’imizin kütlesinin 1,4 ila yaklaşık 3 katı kadar ise, bir nötron yıldızına dönüşecektir. Ama eğer patlamadan sonra Güneş’imizin kütlesinin yaklaşık 3 katından daha fazla kütleye sahip dev bir yıldızın çekirdeği ise bambaşka bir şey yapacaktır. Yerçekimi kuvveti, proton ve nötronların birleşmesini engelleyen nükleer kuvvetleri alt eder. Böylece çekirdek kendi yerçekimi tarafından yutulur. Artık yakınına gelen her türlü madde ve enerjiyi kolayca kendine çeken bir kara deliğe dönüşmüştür.

Cassiopeia A (Kasiopeya A), galaksimizde Cassiopeia (Kraliçe) takımyıldızı yönünde, yaklaşık 11.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir süpernova kalıntısıdır. Güneş’imizin yaklaşık 15 ila 20 katı kütleye sahip olan ana yıldız, kendi Samanyolu Galaksimizde gerçekleşen yıkıcı bir “süpernova” patlamasıyla yaşamını yitirmiştir.

Cassiopeia A, bir süpernova patlamasının anatomisini incelemek için mükemmel veriler sunmaktadır. Genç olması ve Güneş Sistemi’ne görece yakın bulunması nedeniyle, birçok aletle ayrıntılı biçimde gözlemlenebilmektedir. Gökyüzündeki en parlak radyo kaynaklarından biri olması onu on yıllardır radyo astronomları için popüler bir çalışma hedefi haline getirmiştir.

Bu narin ipliksi yapılar, Samanyolu’nun yakın bir uydu galaksisi olan Büyük Macellan Bulutu’ndaki bir yıldız patlamasından arta kalan enkaz tabakalarıdır. N 49 ya da DEM L 190 olarak adlandırılan bu kozmik kalıntı, binlerce yıl önce ışığı ilk kez Dünya’ya ulaşmış olan bir süpernova patlamasıyla ölen büyük kütleli bir yıldızdan oluşmuştur.

Bu bulutsu aynı zamanda, ilk patlamadan geriye kalan merkezî kalıntı olması muhtemel, son derece güçlü ve hızla dönen bir nötron yıldızını da barındırır. Bir süpernova sonucunda patlayan yıldızın çekirdeğinin, dış katmanlarını attıktan sonra dönen bir nötron yıldızına dönüşmesi yaygın bir durumdur. Bazı nötron yıldızları, dönerken düzenli enerji atımları yayan pulsarlar olarak da gözlenir. N 49 örneğinde ise nötron yıldızı yalnızca her sekiz saniyede bir dönmekle kalmaz, aynı zamanda Dünya’nın manyetik alanından trilyon kez daha güçlü, aşırı kuvvetli bir manyetik alana sahiptir. Bu özellik, onu “magnetar” adı verilen özel bir nesne sınıfına yerleştirir.

5 Mart 1979’da bu nötron yıldızı, Dünya yörüngesindeki çeşitli uydular tarafından tespit edilen büyük bir gama ışını patlaması yaymıştır. Gama ışınları, görünür ışık fotonlarından milyonlarca kat daha yüksek enerjiye sahiptir. O tarihten bu yana nötron yıldızı birkaç kez daha gama ışını yaymış ve günümüzde “yumuşak gama ışını tekrarlayıcısı” (soft gama-ray repeater) olarak sınıflandırılmıştır.