Gökbilimciler ilk kez bir manyetarın - son derece manyetik, hızla dönen bir nötron yıldızı - doğuşuna tanık oldu ve bu egzotik cisimlerin şimdiye kadar görülen en parlak yıldız patlamalarından bazılarına güç sağlayabileceğini doğruladı. Keşif ayrıca 16 yıl önce UC Berkeley'li bir fizikçi tarafından önerilen bir teoriyi doğruluyor ve yalnızca Einstein'ın genel göreliliği kullanılarak açıklanabilen belirli patlayan yıldızların ışığında belirgin bir 'cıvıltı' ortaya koyuyor. Araştırma Nature dergisinde yayınlandı.

Süper-parlak süpernovalar evrendeki en muhteşem patlamalar arasındadır ve normal süpernovalardan 10 veya daha fazla kat daha parlak parlar. Gökbilimciler onları ilk olarak 2000'lerin başında tanımladıklarından beri, dev bir yıldızın demir çekirdeği çöküp dış katmanlarını uzaya fırlattıktan sonra bu patlamaların neden uzun süre yoğun bir şekilde parlak kaldığını açıklamakta zorlandılar. 2010 yılında UC Berkeley'li teorik astrofizikçi Dan Kasen, cevabın yeni doğmuş bir manyetar olduğunu öne sürdü. Teorisi, devasa bir yıldız ömrünün sonuna geldiğinde çekirdeğinin bir kara delik yerine inanılmaz derecede yoğun bir nötron yıldızına çökebileceğini savundu. Orijinal yıldız güçlü bir manyetik alana sahipse, çöküş onu dramatik bir şekilde güçlendirerek tipik bir pulsarın manyetik alanından 100 ila 1000 kat daha güçlü bir manyetar üretecektir. Hem pulsarlar hem de manyetarlar yalnızca yaklaşık 10 mil çapında olmasına rağmen, genç manyetarlar saniyede 1000'den fazla dönebilir.

UC Santa Barbara ve Las Cumbres Gözlemevi'nden (LCO) yüksek lisans öğrencisi Joseph Farah, 2024'te keşfedilen SN 2024afav olarak bilinen bir süpernovayı inceledikten sonra bu teori için şimdiye kadarki en güçlü kanıtı buldu. Farah ve meslektaşları, süpernovanın ışık eğrisindeki olağandışı tümseklerin, patlama sırasında bir manyetar oluştuğuna dair doğrudan kanıt sağladığı sonucuna vardı. 'Gerçekten heyecan verici olan, bunun süper-parlak bir süpernova çekirdek çöküşünün sonucu olarak bir manyetar oluşumuna dair kesin kanıt olması,' dedi çalışmanın ortak yazarı ve UC Berkeley'de seçkin astronomi profesörü Alex Filippenko. Kasen, araştırmacıların uzun süredir bu olağanüstü patlamalara gizli bir manyetarın güç verdiğinden şüphelendiğini söyledi. 'Yıllardır manyetar fikri neredeyse bir teorisyenin sihir numarası gibi hissettirdi - süpernova enkazı katmanlarının arkasında güçlü bir motoru saklamak,' dedi. 'Bu süpernova sinyalindeki cıvıltı, o motorun perdeyi aralayıp gerçekten orada olduğunu göstermesi gibi.'

SN 2024afav Aralık 2024'te keşfedildikten sonra, Las Cumbres Gözlemevi patlamayı 200 günden fazla izledi. Süpernova, Dünya'dan yaklaşık bir milyar ışık yılı uzaklıkta meydana geldi. Farah ve UCSB'li gökbilimci Andy Howell olağandışı bir şey fark etti: süpernova patlamadan yaklaşık 50 gün sonra en yüksek parlaklığa ulaştıktan sonra, parlaklığı tekrar tekrar yükselip alçalarak ışık eğrisinde dört ayrı tümsek oluşturdu. Farah, deseni bir kuşun cıvıltısının yükselen perdesine benzetti. Farah'ın modeli, patlama tarafından dışarı fırlatılan malzemenin bir kısmının daha sonra yeni doğan manyetara doğru geri düşerek bir birikim diski oluşturduğunu öne sürüyor. Bu disk büyük olasılıkla manyetarın dönüşüne göre eğik olduğundan, Einstein'ın teorisi hızla dönen nötron yıldızının çevresindeki uzay-zaman dokusunu da sürükleyeceğini ve Lense-Thirring presesyonu adı verilen bir fenomen üreteceğini öngörüyor. Bu etki, eğik diskin yalpalamasına neden olur ve yalpalayan disk periyodik olarak manyetardan gelen ışığı bloke edip yansıttıkça, sistem yanıp sönen kozmik bir deniz feneri gibi davranır. Zamanla disk içe doğru spiral çizer, yalpalama hızlanır ve belirgin 'cıvıltıyı' üretir. 'Tamamen Newton etkileri ve manyetarın manyetik alanları tarafından yönlendirilen presesyon da dahil olmak üzere birkaç fikri test ettik, ancak zamanlamayla mükemmel şekilde eşleşen yalnızca Lense-Thirring presesyonuydu,' dedi Farah. 'Bir süpernovanın mekaniğini tanımlamak için genel göreliliğin gerekli olduğu ilk kez.'

Ekip ayrıca nötron yıldızının saniyede bir kez döndüğünü tahmin etti.