10 Ocak 2013

Karadelik Kaynaklı Gama Işını Patlamaları

2011 yılında yaklaşık 11 milyar yıl önce büyük bir karadeliğin evrene saldığı muazzam miktardaki enerji Dünya’ya da ulaşmıştı. NASA’nın Fermi Gama-ışını Uzay Teleskopu ve Ulusal Bilim Vakfı’nın Çok Uzun Ana Dizi (Very Long Baseline Array-VLBA), Dünya’nın en büyük radyo teleskopunu kullanan gökbilimciler bu antik döneme ait patlamayı araştırıyor.

Kuramcılar gama ışını patlamalarının gökada merkezindeki dev karadeliğe yakın noktalarda gerçekleştiğini düşünüyor. Ancak birkaç gözlem sonucu bunun bu şekilde olmayacağını söylüyor.

2011 yılında görülen 4C+71.07 gökadası gökbilimcilere ihtiyacı olan en uzak gökadayı gösterdi. Gama ışını kaynağının gökada merkezinden 70 ışık yılı uzaklıktaki bir karadelikten kaynaklı olduğu belirlendi.

Solda Fermi’nin güçlü patlamaların yaşanmadığı 2011 yılına kadar ki 2,5 yıllık gözlemi kapsayan görüntüyü kapsamaktadır. Sağda ise 2011 yılında görülen şiddetli patlamanın ardından 10 haftalık süreyi kapsayan gözlem sonucunu gösterir. Burada açık rengiyle görülen gama ışınlarının 100 milyon elektron voltun üzerindeki enerjiyle yüksek hızlarda hareketlendiği tespit edildi. (NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

4C+71.07 gökadası 1960 yılında güçlü radyo kaynağı olarak keşfedildi. 1990’lı yıllarda NASA’nın Compton Gama-Işını Gözlemevi yüksek enerji patlamalarını algılamasına karşılık Fermi’nin yörüngeye oturduğu ilk iki buçuk yıl içerisinde sessizliği tercih etmişti.

2011 yılının Kasım başlarında patlama şiddetinin zirveye ulaşmasıyla gökada Samanyolu’ndaki tüm yıldızların parlaklığından 10 000 kat daha parlak hale geldi.

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Fermi projesi bilimcilerinden David Thompson: “Bu yeni aktivite uzun süren bir uykudan sonra geldi. Ve radyo teleskoplar patlamanın ardından hızla yükselen gama ışını yayılımı tespit ettiler.

Büyükayı takımyıldızı içerisinde yer alan 4C+71.07 Gökadası’nın ışığı bize 10,6 milyar yılda gelir. Gökbilimciler gelişmiş teleskoplarla, evren şimdiki yaşının dörtte biri zamanından daha önce oluşmuş diğer gökadalar gibi bu gökadayı da görebiliyor.

Çok Uzun Ana Dizi, astronomik araçların bir arada çalışması düşüncesiyle oluşturulmuş, 5500 km’lik bir bölgeyi kaplayan, on radyo teleskopun oluşturduğu Dünya’nın en büyük gözlem sistemidir.Her istasyon 25 m çapında 240 tonluk çanak anten ve bitişik kontrol binasından oluşur. (NASA’s Goddard Space Flight Center)

Gökadanın merkezinde 2,6 milyar Güneş kütleli süper kütleli bir karadelik bulunmaktadır. Maddenin bir kısmı karadeliğe düşerken bir kısmı da zıt yönde çift parçacık jetleri oluşturarak neredeyse ışık hızında dışarı doğru itilir. Jetin yönü Dünya’ya doğru ise algılanır. 4C+71.07 Blazarı gökyüzündeki en parlak gama-ışını kaynağı sınıfına girer.

Boston Üniversitesi gökbilimcileri Alan Marscher ve Svetlana Jorstad, VLBA yardımıyla 4C+71.07 gibi blazarları izleyebilecek olanağa sahiptir.

Kullandıkları cihaz Hawai’den Virgin Adaları’na, Kuzey Amerika’ya yayılan 5300 km’lik sinyalleri birleştirerek tek bir çanaktan geliyormuş gibi düzenler. Sonuçta VLBA, Fermi’den bir milyon, Hubble’dan 1000 kat daha küçük ayrıntıları görebilir.

2011 sonbaharında VLBA 20 kat daha hızlı hareket eden parlak noktaları gözledi.

“Bu açıkça ışık hızının 99,87’si gibi muazzam bir hızla neredeyse bize doğru hareket eden bir gama ışını topluluğuydu ve buna neden olan karadeliğin yerini açıkça işaret ediyordu” diyor Marscher.

Gökbilimciler 9 nisan 2011’de radyo “çekirdek” olarak adlandırdıkları parlak bir jet gördü. Bu gama ışını Fermi’nin algılayıcıları ile görüldü ve Marscher ile Jorstad’ın adım adım izleyeceği şekilde parlaklaştı.

VLBA ve Fermi Blazar patlamasına ait birbirini tamamlayıcı gözlemler elde etti. Üstte: VLBA’nın elde ettiği jetler, radyo dalgaları ve diğer ışıklar arasındaki farklılığı gösteriyor. Işığın önce bize doğru sonra dışa doğru hareket ettiği ve ışık hızının % 99.87’sine kadar ulaştığı hesaplandı. Alt: 2011 sonları ve 2012 başlarında Fermi LAT ile kaydedilen Blazar gama ışını parlaklığının değişim grafiği. (NASA’s Goddard Space Flight Center/A. Marscher and S.Jorstad (BU))

Ekim 2011-Ocak 2012 arasında en parlak ve en yoğun dönemine ulaşan radyo yayılımının dönmesiyle kutuplanma yönü belirlendi. Onlar bu dönmenin nedenini görünür ve gama ışınına bağlıyor.

Böylece araştırmacılar patlamaya neden olan yerin merkezden 70 ışık yılı uzakta bir nokta olduğunu belirledi.

Gökbilimciler görünür ve kızılötesi dalga boyunda hareketli elektronların çarpışarak jet akımlarını ve dolayısıyla da gama ışınlarını oluşturduğunu düşünüyor. Böylesi bir çarpışma aslında Compton Saçılması olarak bilinen bir çarpışma sonucunda yüksek enerjili ışık ve taneciklerin oluşumuyla ilgilidir.

Düşük enerjili ışık kaynağı net değildir. Araştırmacılar jetin oluştuğu bölgeyi saran ve daha yavaş hareket eden bir kılıf olabileceğini tartışıyor. Boston Üniversitesi’nden yüksek lisans öğrencisi Nicholas MacDonald, gama ışını parlaklık gözlemlerini karşılaştırarak bir sonuca ulaşılabileceğini düşünüyor. “VLBA geni bir süper kütleli karadeliği, Fermi LAT gökadanın yüksek enerjili jetlerini görebilen türlerinde tek araçlardır” diyor Jorstad.

NASA-Fermi


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*