Gezen Magnetar Gözlem Altında
Hubble teleskopu yardımıyla bir magnetarın gökadamıza bilinmeyen bir yerden geldiği keşfedildi. Araştırmacılar cismin Samanyolu’nda süpernova patlaması sonucu oluşmamış en olası magnetar adayı olduğunu belirtiyor. Bu tuhaf cisim hızlı radyo patlamalarındaki mekanizmaya dair ipuçları verebilir.
SGR 0501+4516 olarak bilinen magnetar, 2008’de NASA’nın Swift Gözlemevinin Samanyolu’nun dış kısımlarından gelen kısa, yoğun gama ışını parlamalarını tespit etmesiyle keşfedildi. Cisim, Samanyolu’nda bilinen 30 magnetardan biridir. Magnetarın tuhaflığı, Hubble’ın hassas aletlerinin yanı sıra ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Gaia uzay aracından alınan hassas ölçümlerle tespit edildi.
Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanan keşif makalesinin başyazarı, Hollanda’daki Avrupa Uzay Araştırma ve Teknoloji Merkezinden Avrupa Uzay Ajansı Araştırma Görevlisi, Ashley Chrimes: “Magnetarlar, ölü yıldızların kalıntıları olup nötronlardan oluşan nötron yıldızlarının özel bir türüdür. Magnetarları normal bir nötron yıldızından ayıran özelliği çok şiddetli manyetik alanlarıdır,” diyor.
Magnetarlar çizgi roman kahramanı süper güçlerine sahiptir. Bir magnetar, Yer’den 1 trilyon kat daha güçlü manyetik alana sahiptir. Bir magnetar Yer’e Ay’ın uzaklığının yarısı kadar yaklaşırsa, yoğun manyetik alanı Dünya’daki tüm kredi kartlarını siler. Bir insan magnetara 1000km kadar yaklaşırsa vücudundaki her atom parçalanır ve bilimkurguda çok kullanılan lazer silahındaki ışın gibi enerjiye dönüşür.
Magnetarlar nötron yıldızlarının özel bir türüdür. Oluşumlarına dair olağan açıklama bir yıldızın patlayıp çekirdeğinin yoğun bir nötron yıldızına dönüşmesidir. Bu, HB9 adlı süpernova kalıntısının yakınında bulunan SGR 0501+4516 için de geçerli görünüyor. Magnetar ile süpernova kalıntısının merkezi arasındaki uzaklık gökyüzünde 80 yay dakikasına denk gelmektedir ki bu uzattığınız kolunuzun ucundaki serçe parmağınızın kapladığı alandan biraz daha geniştir.
Hubble ile yapılan on yıllık çalışma magnetarın doğum yeriyle ilgili tartışma başlattı. SGR 0501+4516’nın keşfinden kısa süre sonra yer merkezli teleskopla yapılan gözlemlerin ardından, 2010, 2012 ve 2020’de magnetarın zayıf kırmızıöte ışımasını tespit etmek için Hubble’ın gözlemlerine ihtiyaç duyuldu. Eldeki görüntülerin her biri, Samanyolu’ndaki iki milyar yıldızın konumlarını işaretleyerek üç Boyutlu harita oluşturan Gaia verileriyle hizalandı. Böylece magnetarın gökyüzünde ilerlerken yaptığı hareket hassas şekilde ortaya çıkarıldı.
Birleşik Krallık’taki Warwick Üniversitesi’nden eş araştırmacı Joe Lyman, “Ölçtüğümüz tüm bu hareketler bir Hubble görüntüsünün tek bir pikselinden daha küçüktür. Bu tür ölçümleri doğru bir şekilde gerçekleştirebilmek, Hubble’ın uzun dönemli çalışmasının sonucudur” diyor.
Ekip, magnetarın konumundaki değişimi izleyerek cismin gökyüzündeki görünür hareketini ölçebildi. SGR 0501+4516’nın hem hızı hem de hareketinin yönü, magnetarın yakınlardaki süpernova kalıntısıyla ilgisinin olamayacağını gösterdi. Magnetarın yörüngesinin binlerce yıl öncesine kadar izlenmesi, ilişkilendirilebileceği başka süpernova kalıntıları veya büyük yıldız kümeleri olmadığını da gösterdi.
SGR 0501+4516 bir süpernovada doğmadıysa, magnetar ya 20.000 yıllık yaşından daha yaşlı olmalı ya da başka bir şekilde oluşmuş olabilir. Magnetarlar iki düşük kütleli nötron yıldızının birleşmesiyle veya yığılarak çökme adı verilen bir süreçle de oluşabilir. Yığılarak çöküş, beyaz cüce içeren bir ikili yıldız sistemi gerektirir: ölü bir Güneş benzeri yıldızın çekirdeği. Beyaz cüce, sistemi oluşturan diğer beyaz cüceden gaz çekerse, kütlesini taşıyamayacak kadar ağırlaşır ve bu da bir patlamaya – veya muhtemelen bir magnetarın oluşumuna – yol açabilir.
Hollanda’daki Radboud Üniversitesi ve Birleşik Krallık’taki Warwick Üniversitesinden Andrew Levan: “Normalde bu senaryo nükleer tepkimelerin başlayıp beyaz cücenin patlamasına yol açar, geride hiçbir şey bırakmaz. Ancak belirli koşullar altında beyaz cücenin bir nötron yıldızına çökebileceği kuramsal olarak çalışılmıştır. SGR 0501’in böyle doğmuş olabileceğini düşünüyoruz,” diye ekledi.
Hızlı Radyo Patlamalarını Anlamak
SGR 0501+4516, şu anda gökadamızda birleşme veya yığılarak çökme yoluyla oluşmuş olabilecek bir magnetar için en iyi adaydır. Yığılarak çökme yoluyla oluşan magnetarlar, radyo dalgalarının kısa ama güçlü flaşları olan hızlı radyo patlamalarının bazılarına ipuçları sağlayabilir. Özellikle, bu senaryo, süpernova olarak patlayacak kadar büyük yıldızlar gerektirir. Hızlı radyo patlamalarının kökeni yaşlı yıldız popülasyonlarıyla açıklanabilir.
İspanya’nın Barselona kentindeki Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden Nanda Rea, “Magnetar doğum oranları ve oluşum senaryoları, gama ışını patlamaları, süper parlak süpernovalar ve hızlı radyo patlamaları gibi evrenin en güçlü ve kısa süreli olaylarının çoğu için ipuçları sunar. Bunlar astrofizikteki en acil soruları arasında yer alıyor” dedi.
Araştırma ekibi, Samanyolu’ndaki diğer magnetarların kökenlerini incelemek ve bu şiddetli manyetik cisimlerin nasıl oluştuğunu anlamaya yardımcı olmak için Hubble ile daha fazla gözlem yapmayı planlıyor.
