Betelgeuse

Avcı (Orion) Takımyıldızı'nın omzunu oluşturan ve gökyüzünün en parlak yıldızlarından biri olan kırmızı süperdev Betelgeuse, 2019 yılının sonlarında modern astronomi tarihinde kaydedilen en belirgin parlaklık değişimlerinden birini geçirmiştir. "Büyük Sönükleşme" olarak adlandırılan bu olayda, yıldızın parlaklığı olağan seviyesinin altına inerek çıplak gözle fark edilebilir bir kararma yaşamıştır. 2019 sonlarında başlayıp 2020 başlarına kadar devam eden bu süreç, yıldızın bir süpernova patlaması gerçekleştirmek üzere olduğu yönünde küresel çapta tartışmalara yol açmışsa da, yapılan detaylı gözlemler olayın fiziksel bir kütle atımı ve ardından oluşan toz perdesinden kaynaklandığını ortaya koymuştur.

Betelgeuse Yıldızı

Betelgeuse (Alpha Orionis), Avcı (Orion) Takımyıldızı'nın en parlak ikinci, tüm gökyüzünün ise yaklaşık en parlak onuncu yıldızıdır. Dünya'dan yaklaşık 700 ışık yılı uzaklıkta yer alan bu gök cismi, "M-tipi kırmızı süperdev" sınıfına dahil olan devasa bir yıldızdır. Boyutları o kadar büyüktür ki, Güneş Sistemi’nin merkezine yerleştirildiği takdirde yüzeyi Jüpiter’in yörüngesini içine alacak, hatta ötesine uzanacaktır.

Yıldızın temel karakteristik özellikleri şu şekilde özetlenmektedir:

Evrimsel Evre

Betelgeuse, yaşam döngüsünün son aşamasına gelmiş bir yıldızdır; merkezindeki hidrojeni tüketmiş ve şu anda daha ağır elementleri füzyon yoluyla yakmaktadır.

Değişkenlik

"Yarı-düzenli değişken yıldız" kategorisindedir; yani parlaklığı ve boyutu belirli periyotlarla genişleyip büzülerek sürekli değişim gösterir.

Kütle Kaybı

Şiddetli yıldız rüzgarları ve yüzey patlamaları (SME) yoluyla uzaya sürekli olarak devasa miktarlarda madde saçmaktadır; bu süreç yıldızın evrimini hızlandırmaktadır.

Geleceği

Yaşamı, Tip II süpernova olarak adlandırılan şiddetli bir patlamayla son bulacaktır; bu patlamanın önümüzdeki 100.000 yıl içinde herhangi bir zamanda gerçekleşmesi beklenmektedir.

Betelgeuse, hem çıplak gözle görülebilen belirgin turuncu-kırmızı rengiyle hem de modern astronomiye yıldız evrimi hakkında sunduğu eşsiz verilerle gökyüzündeki en önemli araştırma nesnelerinden biri olmaya devam etmektedir.

Sönükleşme Süreci ve Gözlem Verileri

Betelgeuse'un parlaklığındaki ani düşüş, Ekim 2019 tarihinde başlamış ve Şubat 2020 ortalarında en düşük seviyesine ulaşmıştır. Bu dönemde yıldız, normal parlaklığının yaklaşık üçte birine kadar gerileyerek son yüzyıldaki en sönük halini almıştır. Avrupa Güney Gözlemevi'ne (ESO) ait Çok Büyük Teleskop (VLT) ile 2019 Aralık ve 2020 Ocak aylarında elde edilen görüntüler, yıldızın yüzeyinde belirgin bir asimetri oluştuğunu göstermiştir. Özellikle güney yarımküresinde meydana gelen kararma, yıldızın görünür şeklinin değiştiği izlenimini yaratmış ve ışık eğrisinde dramatik bir kırılma yaratmıştır. Nisan 2020 itibarıyla yıldızın parlaklığı normal seviyelerine dönmeye başlamıştır.

Fiziksel Neden: Yüzey Kütle Atımı (SME)

Hubble Uzay Teleskobu ve diğer yer tabanlı gözlemevlerinden elde edilen veriler, sönükleşmenin ana nedeninin "Yüzey Kütle Atımı" (Surface Mass Ejection - SME) olarak tanımlanan şiddetli bir olay olduğunu doğrulamıştır. Yıldızın iç katmanlarında gerçekleşen konveksiyon hareketleri sonucunda, yüzeyin altından yükselen devasa bir konveksiyon hücresi, fotosfer tabakasında aşırı ısınmış bir plazma baloncuğu oluşturmuştur.

Bu süreç şu aşamalarla gerçekleşmiştir:

Fırlatma

Yıldızın yüzeyindeki devasa ve sıcak plazma kütlesi, dış atmosfere doğru fırlatılmıştır. Bu kütle atımı, Güneş'te görülen koronal kütle atımlarına kıyasla çok daha büyük ölçekli ve yıkıcı bir nitelik taşımıştır.

Soğuma ve Tozlaşma

Fırlatılan malzeme, yıldızın yüzeyinden milyonlarca kilometre uzağa taşınarak soğuk uzay boşluğuna yayılmıştır. Burada hızla soğuyan gaz, yoğunlaşarak katı toz taneciklerine dönüşmüş ve koyu renkli bir toz bulutu meydana getirmiştir.

Işık Engelleme

Oluşan bu yoğun toz perdesi, Dünya ile Betelgeuse'un arasına girerek yıldızın özellikle güney bölgesinden gelen ışığı bloke etmiştir. Yerden yapılan gözlemlerdeki kararma etkisi, yıldızın kendi ışığının bu toz bulutu tarafından engellenmesi sonucunda oluşmuştur.

Süpernova Tartışmaları ve Yıldızın Yapısı

Büyük Sönükleşme sırasında yıldızın parlaklığındaki ani düşüş, yaşam döngüsünün sonuna yaklaşan kırmızı süperdevin çekirdek çökmesi yaşayarak patlayacağı spekülasyonlarını beraberinde getirmiştir. Ancak yapılan analizler, yıldızın çekirdeğinde bir çökme olmadığını, olayın tamamen dış katmanlarda gerçekleşen bir kütle kaybı süreci olduğunu kanıtlamıştır. Kırmızı süperdevlerin evrimsel süreçlerinde önemli kütle kayıpları yaşadığı bilinmekle birlikte, Betelgeuse örneğindeki kütle atımının şiddeti ve hızı, bu yıldız sınıfının aktivite potansiyeli hakkında yeni veriler sunmuştur.

İyileşme Süreci ve Sonuçlar

Yüzeyinden büyük bir parça kaybeden Betelgeuse, olay sonrasında bir "iyileşme" sürecine girmiştir. Bu travmatik patlama, yıldızın düzenli nabız atış periyodunu (pulsasyon) etkilemiştir. Olaydan önce yaklaşık 400 gün süren düzenli parlaklık değişim döngüsü, kütle atımının yarattığı şokun etkisiyle bozulmuş ve geçici olarak ortadan kalkmıştır. Hubble Uzay Teleskobu'nun sonraki gözlemleri, yıldızın dış atmosferinin (kromosfer) olaydan yıllar sonra bile türbülanslı yapısını koruduğunu ve yüzeyin yeniden dengeye oturmaya çalıştığını göstermiştir. Yıldızın iç yapısı, bu devasa kütle kaybının yarattığı sarsıntıyı toparlamaya çalışırken yüzeyindeki titreşimler düzensiz bir hal almıştır.