Çin Bilimler Akademisi’nin Şanghay Astronomi Gözlemevi liderliğindeki bir araştırma ekibi, geri dönen 12P/Pons-Brooks (12P) kuyruklu yıldızının çok bantlı radyo gözlemlerini gerçekleştirmek için Tianma Radyo Teleskobu’nu kullandı. Patlama faaliyetleri sırasında su üretim hızını ölçtüler ve Halley tipi bir kuyruklu yıldızdaki amonyak moleküllerinin bugüne kadarki en uzak tespitini yaptılar. Bulgular şu adreste yayınlanıyor: Astronomi ve Astrofizik.
Kuyruklu yıldızlar, güneş sisteminin oluşumuna kadar uzanan zengin çeşitlilikte buzlu bileşenler içerir. Güneş’e yaklaştıkça, bu bileşenler güneş enerjisinin ısınması nedeniyle süblimleşerek çeşitli kuyruklu yıldız aktivitelerini tetikliyor. Bu uçucu buzların varlığı, kuyruklu yıldızların oluşumlarından bu yana önemli bir termal evrim geçirmediğini gösteriyor. Kuyruklu yıldızlardaki buzların bileşimini incelemek, 4,6 milyar yıl önceki ilkel güneş sisteminin termal ve kimyasal koşullarına ilişkin önemli bilgiler sağlıyor.
12P, Halley tipi bir kuyruklu yıldızdır ve yörünge periyodu yaklaşık 71 yıldır. 1812’deki keşfinden bu yana, her dönüşte birden fazla patlama sergiledi; bu, nedeni bilinmeyen ayırt edici bir özellik. 12P, 2024’e dönüşü sırasında yine sık sık patlamalar yaşadı ve genel parlaklıkta kısa vadeli artışlar olarak kendini gösterdi. Patlamalar sıklıkla çekirdekten daha fazla gazın salınmasını içerdiğinden, 12P’nin patlama periyodu gaz bileşimini ve değişikliklerini izlemek ve patlamaların mekanizmalarını ve maddi kaynaklarını analiz etmek için mükemmel bir fırsat sağlar.
Araştırmacılar, 2023’ün sonlarından 2024’ün başlarına kadar Tianma Teleskobu’nu kullanarak bir dizi L-bandı ve K-bandı radyo gözlemi gerçekleştirdiler. L bandında, su buharının fotoayrışma ürünü olan 12P’nin 18 cm’lik hidroksil (OH) spektral çizgisini tespit ettiler. Radyatif transfer modellemesini kullanarak, birkaç patlamadan önce ve sonra 12P’nin su üretim hızını ve gaz genleşme hızını belirlediler.
Bu sonuçları önceki araştırmalarla birleştirerek, patlamalardan etkilenen 12P’nin kısa ve uzun vadeli aktivite değişikliklerini karakterize ettiler. 1 AU’luk güneş merkezli bir mesafede, 12P, saniyede 5 tondan fazla su buharı salabilir; bu, çoğu kısa dönemli kuyruklu yıldızın ve bazı uzun dönemli kuyruklu yıldızlarınkini aşan bir seviyedir ve 12P’nin yüksek aktivitesini açıkça göstermektedir. Patlamalar sırasında 12P’nin aktivitesi (örnek olarak su kullanılarak) yaklaşık iki katına çıkabilir.
K-bantı gözlemleri, Halley tipi bir kuyruklu yıldızda ilk kez radyo dalga boylarında 3σ güvenle amonyak moleküllerini (NH₃) tespit etti ve bu, bir kuyruklu yıldızdaki en uzak radyo dalgası amonyak tespitini işaret ediyor. Araştırmacılar, 12P’nin patlama dönemlerinden birinde NH₃ üretim hızını ve göreceli bolluğunu ölçtüler ve kuyruklu yıldızlar arasında NH₃’nın göreceli bolluğunun yüksek seviyede olduğunu buldular. NH₃ nispeten düşük bir süblimleşme sıcaklığına sahiptir.
CO ve CO₂ gibi daha uçucu maddelerin tükenmiş olabileceği 12P gibi kısa süreli kuyruklu yıldızlar için, NH₃’nun yüksek bolluğu ve çekirdek içindeki dağılımı, 12P’nin sık görülen patlamalarını açıklayabilir.
Bu çalışma, 12P patlamaları sırasında madde salınımının evrimini ortaya koyuyor ve kuyruklu yıldız faaliyeti mekanizmalarının ve bunların iç kompozisyonunun anlaşılmasına yönelik yeni gözlemsel kanıtlar sağlıyor.
