Gökbilimciler, GRB 221009A’nın, çökmekte olan bir yıldızın kalbinde oluşan yeni bir kara deliğin doğuşunu temsil ettiğini düşünüyor. Bu çizimde, kara delik, ışık hızına yakın hareket eden güçlü parçacık jetlerini yönlendiriyor. Jetler, uzaya akarken X-ışınları ve gama ışınları yayarak yıldızı delip geçer. Kredi: NASA/Swift/Cruz deWilde
Geçen yıl dünyanın dört bir yanındaki teleskoplar tüm zamanların en parlak kozmik patlamasını kaydetti. Astrofizikçiler artık onu neyin bu kadar göz kamaştırıcı yaptığını açıklayabilirler.
Geçen yıl 22 Ekim’de kaydedilen ve yerinde bir şekilde Tüm Zamanların En Parlakı (TEKNE) olarak adlandırılan çok az kozmik patlama uzay bilimcilerinin ilgisini çekmiştir. Son derece büyük kütleli bir yıldızın çökmesi ve ardından bir kara deliğin doğuşuyla meydana gelen olaya, son derece parlak bir gama ışınları parlaması ve ardından gelen ışığın frekanslar arasında yavaş yavaş solan bir parlaması olarak tanık olundu.
TEKNE sinyalini dev teleskoplarında aynı anda aldıklarından beri, dünyanın dört bir yanındaki astrofizikçiler gama ışını patlamasının (GRB) parlaklığını ve sonradan parlamasının garip bir şekilde yavaş yavaş sönmesini açıklamak için çabalıyorlar.
Şimdi uluslararası bir Birleşik Krallık’taki Bath Üniversitesi Fizik Bölümü’nden Dr. Hendrik Van Eerten’in de yer aldığı ekip bir açıklama formüle etti: İlk patlama (GRB 221009A olarak bilinir) doğrudan Dünya’ya açılıydı ve ardından alışılmadık derecede büyük miktarda yıldız maddesini de sürükledi.
Ekibin bulguları bugün prestijli Science Advances dergisinde yayınlandı. Washington, DC’deki Maryland Üniversitesi ve George Washington Üniversitesi’nden yeni mezun olmuş bir doktora öğrencisi olan Dr. Brendan O’Connor, çalışmanın baş yazarıdır.
Dr. Afterglow’un teorik analizine eş liderlik eden Van Eerten şunları söyledi: “Bu bulmaca üzerinde çalışan diğer araştırmacılar da jetin doğrudan bize doğrultulduğu sonucuna vardılar – tıpkı size doğru açılı bir bahçe hortumu gibi – ve bu kesinlikle neden bu kadar parlak görüldüğünü açıklıyor.
Ancak bir bilmece olarak kalan şey, jetin kenarlarının hiç görülememesiydi.
Tüm Zamanların En Parlakı gamından sonraki parlama Neil Gehrels Swift Gözlemevi’nin X-Ray Teleskopu tarafından yakalanan ma-ışını patlaması. Kredi: NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester
“Son kızıllığın yavaş yavaş sönmesi, dar bir gaz jetinin özelliği değildir ve bunu bilmek, patlamanın yoğunluğunun ek bir nedeni olduğundan şüphelenmemize neden oldu ve matematiksel modellerimiz bunu doğruladı.
“Yaptığımız çalışma, GRB’nin benzersiz bir yapıya sahip olduğunu açıkça gösteriyor; gözlemler, normalde izole bir jetin bekleneceği yerde daha geniş bir gaz çıkışına gömülü dar bir jeti yavaş yavaş ortaya koyuyor.”
Peki, bunu yapan neydi? GRB normalden daha geniş mi? Araştırmacıların bir teorisi var. Dr. Van Eerten’in açıkladığı gibi: “GRB jetlerinin oluştukları çökmekte olan yıldızın içinden geçmesi gerekiyor ve bu durumda farkı yarattığını düşündüğümüz şey, yıldız malzemesi ile jet arasında meydana gelen karışım miktarıydı; öyle ki, şokla ısıtılmış gaz, sonradan parlamadan kaynaklanan genel emisyonda herhangi bir karakteristik jet imzası kaybolmuş olacak noktaya kadar görüş hattımızda görünmeye devam etti.”
İlave etti: “” Modelimiz sadece TEKNE’yi anlamakla kalmayıp, aynı zamanda astronomların jet imzası olmadığı konusunda şaşırttığı önceki parlaklık rekoru sahiplerini de anlamaya yardımcı oluyor. Bu GRB’ler, diğer GRB’ler gibi, meydana geldiklerinde doğrudan bize doğru yönlendirilmelidir, çünkü bu kadar çok enerjinin aynı anda her yöne dışarı atılması fiziksel olmayacaktır.
“Hem aşırı hem de gaz akışlarının yönlendirilmiş doğasını maskelemeyi başaran istisnai bir olay sınıfı var gibi görünüyor. Jeti fırlatan manyetik alanlar ve bunlara ev sahipliği yapan devasa yıldızlar üzerine yapılacak gelecekteki çalışmalar, bu GRB’lerin neden bu kadar nadir olduğunu ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır.”
Dr. O’Connor şunları söyledi: “Olağanüstü uzunluktaki GRB 221009A, şimdiye kadar kaydedilen en parlak GRB’dir ve sonradan parlaması tüm dalga boylarında tüm rekorları kırmaktadır. Bu patlama çok parlak ve aynı zamanda yakın olduğu için (kozmik olarak konuşursak: Dünya’dan 2,4 milyar ışıkyılı gibi küçük bir mesafede meydana geldi), kara deliklerin oluşumundan karanlık madde modellerinin testlerine kadar bu patlamalarla ilgili en temel sorulardan bazılarını ele almak için bin yılda bir gelen bir fırsat olduğunu düşünüyoruz. Referans: “Yapılandırılmış bir jet, aşırı GRB 221009A’yı açıklıyor” yazan Brendan O’Connor, Eleonora Troja, Geoffrey Ryan, Paz Beniamini, Hendrik van Eerten, Jonathan Granot, Simone Dichiara, Roberto Ricci, Vladimir Lipunov, James H. Gillanders, Ramandeep Gill, Michael Moss, Shreya Anand, Igor Andreoni, Rosa L. Becerra, David A. H. Buckley, Nathaniel R. Butler, Stephen B. Cenko, Aristarkh Chasovnikov, Joseph Durbak, Carlos Francile, Erica Hammerstein, Alexander J. van der Horst, Mansi M. Kasliwal, Chryssa Kouveliotou, Alexander S. Kutyrev, William H. Lee, Gokul P. Srinivasaragavan, Vladislav Topolev, Alan M. Watson, Yuhan Yang ve Kirill Zhirkov, 7 Haziran 2023, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.adi1405