Evrende, 5.5 milyar ışıkyılı uzaklıkta, bir dizi teleskop kısa bir gama ışını patlamasının parlak bir flaşını kaydetti. Kilonova yıldızının patlamasına çok benzer.
Gökbilimciler verileri, tarihte ilk kez 2017'de kaydedilen nötron yıldızlarının çarpışmasıyla ilişkilendirmeye çalıştı.
GW 170817 olarak bilinen 2017 keşfi büyük bir nimetti: olayları anlamamıza ve benzer bir fenomen yeniden ortaya çıktığında neye baktığımızı anlamamıza yardımcı olan çeşitli sinyaller hakkında büyük miktarda veri.
Ancak gama ışını patlamasına eşlik eden kilonova hakkında, nötron yıldızlarının çarpışmasından çok farklı olan GRB 200522A adı verilen bir şey var. Hubble Uzay Teleskobu tarafından yakın kızılötesinde yakalanan parlama inanılmaz derecede parlaktı – nötron yıldızı çarpışma modellerinin tahmin edilenden 10 kat daha parlaktı.
Northwestern Üniversitesi'nden gökbilimci Wen-fay Fong, “Bu gözlemler, kısa gama ışınları patlamaları için geleneksel açıklamalara uymuyor” dedi.
Bu patlamadan kaynaklanan radyo ve X ışınları hakkında bildiklerimiz göz önüne alındığında, bu bir çarpışma değil. Hubble ile tespit ettiğimiz yakın kızılötesi radyasyon çok parlak. '
Radyasyon ilk olarak, gama ışını patlamalarını tespit etmek için tasarlanmış bir uzay teleskobu olan NASA'nın Neil Gerels Swift Gözlemevi tarafından tespit edildi. Uyarı alınır alınmaz, diğer uzay ve karasal teleskoplar patlama alanına girmeye başladı.
Çok geniş bir dizi, W.M. Keck Gözlemevi ve Las Cumbres Gözlemevi'nin küresel teleskop ağı, radyo dalgalarından X ışınlarına kadar bir olayın elektromanyetik profilini elde etmek için çalıştı. Kısa bir gama ışını patlaması olduğunu gösterdiler – nötron yıldızlarının birleşmesiyle ilişkili iki saniyeden daha kısa süren bir tür patlama.
Ancak fenomeni yakın kızılötesinde gözlemleyen Hubble Uzay Teleskobu, bilim adamlarının fikrini değiştirdi.
İngiltere'deki Bath Üniversitesi'nden gökbilimci Tanmoy Laskar, “Veriler geldiğinde, gördüğümüz ışık yayan mekanizmanın bir resmini oluşturduk” dedi.
Düşünce sürecimizi tamamen değiştirmek zorundaydık çünkü Hubble'ın eklediği bilgiler, geleneksel düşünceyi terk etmemiz ve yeni bir fenomenin gerçekleştiğini varsaymamız gerektiğini anlamamızı sağladı. Sonra bu son derece güçlü patlamaların fizik için ne anlama geldiğini bulmamız gerekti. '
İki nötron yıldızının çarpışması – ölü yıldızların çökmekte olan çekirdekleri – dönüm noktası niteliğindeki bir olaydır. Nötron yıldızları, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 1,1 ila 2,5 katı kadar küçük ve yoğundur, ancak yalnızca 20 kilometre genişliğinde bir küre halinde paketlenmiştir.
Çarpıştıklarında, normal bir nova'dan 1000 kat daha parlak bir kilonova yıldızının patlaması şeklinde muazzam miktarda enerji açığa çıkarırlar. Buna, ışık hızına yakın bir hızda hareket eden püskürtülen madde jetlerinden gelen yüksek enerjili gama ışınlarının patlaması eşlik eder.
Kilonova, ağır elementlerin radyoaktif bozunmasının neden olduğu optik ve kızılötesi dalga aralıklarında bir parıltıdır. Gökbilimciler, GW 170817'deki iki nötron yıldızının bir kara delik oluşturmak için birleştiğine inanıyor. Araştırmacılar, GRB 200522A kilonunun yakın kızılötesi parlaklığının, iki nötron yıldızının başka bir şey oluşturmak için birleştiğini gösterdiğine inanıyor: bir magnetar.
Magnetarlar bir tür nötron yıldızıdır, ancak delice güçlü manyetik alanlara sahiptirler – ortalama nötron yıldızından yaklaşık 1000 kat daha güçlüdür.
Magnetarlar çok nadirdir; Samanyolu'nda bugüne kadar sadece 24 tanesi keşfedildi. Bu nedenle, nasıl ortaya çıktıklarını anlamak bizim için oldukça zor. GRB 200522A ile ilişkili iki nötron yıldızı bir magnetar oluşturduysa, bu bize bu aşırı yıldızların ortaya çıkabileceği yeni bir mekanizma sağlar.
Fong, “Magnetarların var olduğunu biliyoruz çünkü onları galaksimizde görüyoruz,” dedi.
“Bunların çoğunun büyük yıldızların patlamalarıyla oluştuğunu ve yüksek oranda mıknatıslanmış nötron yıldızları bıraktığını düşünüyoruz. Bununla birlikte, nötron yıldızları birleştiğinde bunların küçük bir kısmının oluşması mümkündür. Bunun kanıtını daha önce hiç görmedik. '
Bugüne kadar yalnızca bir kilonova, GW 170817 onaylandı ve iyi karakterize edildi.
Ancak yeni çalışma, olası kilon yıldız çeşitliliğini kataloglamaya ve iki nötron yıldızı çarpıştığında sonuç aralığını anlamaya yönelik bir adımdır.
Çalışma The Astrophysical Journal'da yayınlanmak üzere kabul edildi ve arXiv'de mevcuttur.
Kaynaklar: Fotoğraf: (NASA, ESA ve D. Player / STScI)
