TEKNE Etkinliği: Tarihin En Parlak Gama Işını Patlaması Dünya Çapındaki Astronomları Şaşırtıyor

Arizona Üniversitesi gökbilimcileri, büyük yıldız ölümlerini anlamak için “kozmik bir laboratuvar” sağlayan bir gama ışını patlaması olan (tüm zamanların en parlakı) TEKNE’yi incelemek için uluslararası bir çabaya katılıyor. Patlama, GRB 221009A, son derece dar jetlere sahipti ve bir süpernovanın yokluğuna dair soruları gündeme getiriyor. Kredi: NASA/Swift/Cruz deWilde

Arizona Üniversitesi gökbilimcileri, şimdiye kadar gözlemlenen en parlak gama ışını parlamasının sonrasını incelemek için uluslararası bir çabaya katıldı. Çeşitli UArizona teleskoplarını ve araçlarını içeren gözlemler, gökbilimcilere büyük yıldızların nasıl öldüğünü incelemek için bir “kozmik laboratuvar” sağlıyor.

Uluslararası bir işbirliği, TEKNE olarak adlandırılan, şimdiye kadar gözlemlenen en parlak gama ışını patlamasının sonuçlarını inceledi. (tüm zamanların en parlakı). GRB 221009A olarak adlandırılan patlama, güneş sistemini taradı ve çok sayıda uzay aracı ve gözlemevi tarafından tespit edildi. UArizona astronomları, patlamanın nedenini ve özelliklerini daha iyi anlamak için onlara “kozmik bir laboratuvar” sağlayan çeşitli teleskoplar ve aletler kullandılar. Patlamadaki jetler alışılmadık derecede güçlü olmasalar da, son derece dardılar ve biri doğrudan Dünya’ya doğrultulmuştu. Gökbilimciler henüz bu tip GRB ile ilişkili parıldayan bir süpernova bulamadılar, bu da bu son derece enerjik patlamaların temel anlayışı hakkında soruları gündeme getiriyor.

9 Ekim’de, güneş sisteminden yoğun bir radyasyon darbesi geçti, bu olağanüstü bir durumdu. astronomlar onu hemen tüm zamanların en parlakı olan TEKNE olarak adlandırdılar. Kaynak, evrendeki en güçlü patlama sınıfı olan bir gama ışını patlaması veya GRB idi.

Patlama, çok sayıda uzay aracındaki dedektörleri tetikledi ve bunu dünya çapındaki gözlemevleri izledi. Tüm verileri taradıktan sonra, gökbilimciler artık onun ne kadar parlak olduğunu tanımlayabilir ve bilimsel etkisini daha iyi anlayabilirler. Arizona Üniversitesi’ndeki iki araştırma ekibi, bu kozmik boyutlardaki patlamalara neyin sebep olduğunu daha iyi anlamak için verileri elde etme ve analiz etme konusundaki uluslararası çabaya katıldı. Sonuçları açıklayan makaleler, The Astrophysical Journal Letters’ın odak sayısında yer alacaktır.[1]

En yaygın gama ışını patlaması türünün örneği: Devasa bir yıldızın çekirdeği ( sol) çökerek, ışık hızına yakın bir hızla uzaya jet gönderen bir kara delik oluşturdu. Gama ışınları, X-ışınları, görünür ışık ve radyo dalgalarını içeren radyasyon, yeni doğan kara deliğin yakınındaki sıcak iyonize gazdan, jet içindeki hızlı hareket eden gaz kabukları arasındaki çarpışmalardan ve yukarı doğru süpürürken jetin ön kenarından kaynaklanır. ve çevresi ile etkileşime girer. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

UArizona Astronomi ve Steward Gözlemevi Departmanında yardımcı doçent olan Kate Alexander, “Bu gama ışını parlaması şimdiye kadar kaydedilen en parlak patlamaydı” dedi. makalelerden birini yazdı.[2] “Bu büyüklükte bir tanesinin yaklaşık 10.000 yılda bir olmasını beklersiniz.”

Patlamanın gözlemleri, radyo dalgalarından gama ışınlarına kadar elektromanyetik spektrumu kapsıyor ve birçok NASA ve ortak görevlerden alınan verileri içeriyor. Science Foundation’ın New Mexico’daki Karl G. Jansky Çok Büyük Dizili radyo teleskopu, NASA’nın NuSTAR gözlemevi ve hatta yıldızlararası uzayda Voyager 1. Alexander ve diğer bilim adamları Salı günü Waikoloa, Hawaii’de Amerikan Astronomi Derneği’nin Yüksek Enerji Astrofizik Bölümü toplantısında TEKNE hakkında yeni bulgular sundular.

Gama ışını patlamaları evrendeki en parlak patlamalar. Gökbilimciler, bu animasyonda gösterildiği gibi, büyük bir yıldızın çekirdeğinin nükleer yakıtı bittiğinde, kendi ağırlığı altında çöktüğünde ve bir kara delik oluşturduğunda en çok meydana geldiğini düşünüyor. Kara delik daha sonra neredeyse ışık hızıyla çökmekte olan yıldız boyunca delip geçen parçacık jetlerini çalıştırır. Bu jetler, uzaya akarken X-ışınları ve gama ışınları (macenta) yayarak yıldızı delip geçer.Bu jetlerden birini kafa kafaya ne kadar yakın görürsek, o kadar parlak görünür. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

GRB 221009A olarak adlandırılan gama ışını patlamasından gelen sinyal, Dünya’ya ulaşmadan önce yaklaşık 1,9 milyar yıldır yol alıyordu ve bu da onu bilinen en yakın “uzun” GRB’ler arasında yapıyordu. ilk ya da ani emisyonu iki saniyeden fazla süren. Gökbilimciler bu patlamaların, devasa bir yıldızın çekirdeğinin kendi ağırlığı altında çökmesiyle oluşan bir kara deliğin doğum çığlığını temsil ettiğini düşünüyor. Karadelik, çevredeki maddeyi hızla yutarken, ışık hızına yakın hızlara ulaşan parçacıkları içeren zıt yönlerde jetler fırlatır. Bu jetler yıldızı delip geçerek uzaya akarken X-ışınları ve gama ışınları yayarlar. Bu madde akışları uzaya doğru genişledikçe, yıldızın etrafındaki gaz ve toza çarparak teleskopların tüm elektromanyetik spektrumda tespit edebileceği uzun süreli “son parlama” ışığı üretirler.

Nedenini daha iyi anlamak ve GRB 221009A’nın özellikleri nedeniyle UArizona astronomları, Steward Gözlemevi’nin Graham Dağı’ndaki Büyük Dürbün Teleskopu ve Hopkins Dağı’ndaki MMT dahil olmak üzere birden fazla dalga boyunda gözlem yapabilen çeşitli teleskoplardan yararlandı.

“Süpernova ve gama ışını patlamaları ile Başka bir makalenin ilk yazarı olan Steward Observatory’de doktora sonrası araştırma görevlisi olan Manisha Shrestha, “zamanlama her şeydir ve konumumuz nedeniyle harika bir enstrüman grubuna erişimimiz var” dedi.[3] “Böylece, bu gama ışını patlaması bir kez patladığında, onu kendi gözlemlerimizle çok hızlı bir şekilde takip edebildik.”

“Çok yakın ve çok parlak olan bu patlama, bize gözlemleri toplamak için eşi görülmemiş bir fırsat sundu. Elektromanyetik spektrum boyunca sonradan parlama ve modellerimizin GRB jetlerinde gerçekte neler olduğunu ne kadar iyi yansıttığını test etmek için,” diye ekledi Alexander. “Yirmi beş yıllık çok iyi çalışan afterglow modelleri bu jeti tam olarak açıklayamıyor. Özellikle, tam olarak anlamadığımız yeni bir radyo bileşeni bulduk. “Bu, jet içindeki ek yapıya işaret edebilir veya GRB jetlerinin çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğine ilişkin modellerimizi gözden geçirmemiz gerektiğini önerebilir.”

GRB 221009A’nın ilk parlamasından gelen X-ışınları, galaksimizdeki toz ışığı Dünya’ya geri saçtığı için haftalarca tespit edilebilir. Bu, olağanüstü bir genişleyen halkalar dizisinin ortaya çıkmasına neden oldu. NASA’nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi’ndeki X-ray Teleskopu tarafından 12 gün boyunca yakalanan görüntüler, burada rastgele renklerde gösterilen bu filmi yapmak için birleştirildi. Kredi: NASA/Swift/A. Beardmore (Leicester Üniversitesi)

Jetlerin kendileri alışılmadık derecede güçlü değildi, ancak son derece dardı – tıpkı bir bahçe hortumunun jet ayarı gibi – ve biri doğrudan Dünya’ya doğrultulmuştu, diye açıkladı Alexander. Bir jeti kafa kafaya ne kadar yakın görürsek, o kadar parlak görünür. Radyo enerjilerinde son parlama beklenmedik bir şekilde sönük olsa da, GRB 221009A’nın yıllarca tespit edilebilir kalması muhtemeldir ve bu da güçlü bir jetin tüm yaşam döngüsünü izlemek için yeni bir fırsat sağlar.

Bu tür bir GRB ile gökbilimciler ayrıca birkaç hafta sonra parıldayan bir süpernova (çok büyük kütleli bir yıldızın patlamasının ardından) bulmayı bekliyoruz, ancak şimdiye kadar bunun anlaşılması zor olduğu kanıtlandı.

“Şimdiye kadar kaydedilen en parlak gama ışını patlamasını gördüğümüzde, onunla ilişkili parlak bir süpernova görmeyi bekliyoruz,” dedi Shrestha. “Verilerimizde süpernova özelliklerinin varlığını gösteren net bir sinyal olmadığını bulduk. Uzun GRB’lerin büyük kütleli yıldızların patlamasından kaynaklandığı iyice anlaşıldığından, bu şaşırtıcı bir keşif.”

Shrestha, beklenenden çok daha sönük bir süpernovanın “gizleniyor” olabileceğini söyledi. yoğun afterglow. Başka bir neden de, GRB’nin, kendi galaksimizin düzleminden sadece birkaç derece yukarıda, kalın toz bulutlarının gelen ışığı büyük ölçüde azaltabildiği bir bölümünde beliren GRB’nin konumu olabilir.

“Ya da süpernova olmaması olabilir,” dedi, “bu da bu son derece enerjik patlamalara ilişkin temel anlayışımızla ilgili ilginç soruları gündeme getiriyor.”

Bir süpernovanın belirgin belirtilerinin olmamasının olası bir açıklaması, Araştırmacılar, tüm yıldızın hayatını muhteşem bir patlamayla sonlandırmak yerine doğrudan kara deliğin içine çökmüş olabileceğini söylüyor.

Yoğunluğu nedeniyle patlama, yeni nesil yıldızları geliştirmek için olağanüstü derecede nadir bir test ortamı sağlıyor. Araştırmacılara göre bu fenomenleri daha da iyi açıklayabilecek fiziksel teoriler.”Çevresi hakkında daha fazla şey öğrenmek ve neden modellerimizle tam olarak eşleşmediğini daha derinlemesine incelemek istiyoruz. Umarız sonraki gözlemlerimiz, bu nesnenin etrafındaki gizemin bir kısmını ortadan kaldırmaya yardımcı olur.”

Bu keşifler hakkında daha fazla bilgi için bkz. İnanılmaz 10.000 Yılda 1 Gama Işını Patlaması.

Referanslar :

.