Michelle Starr
Kısa müddet evvel keşfedilen ve ‘FRB 20200120E’ ismi verilen bir tekrarlanan ‘hızlı radyo patlaması’ (FRB), hâlihazırda gizemli olan bu derin uzay sinyallerinin gizemini daha da artırıyor.
Gökbilimciler bu patlamaların izlerini Dünya’dan 11,7 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bir galaksiye kadar sürdüler ve bu durum onu bilinen en yakın galaksi-dışı süratli radyo patlaması haline getirdi; sinyal bize bir sonraki en yakın galaksi-dışı sinyalden 40 kat daha yakın.
UYUMSUZ BİR FRB
Öte yandan, sinyal, birebir vakitte uzaya FRB’ler yayan bir yıldız tipi bulmayı bekleyemeyeceğiniz tipten çok eski bir global yıldız kümesinden yayılıyor.
Sinyalin keşfi, bu tip yıldızlar için farklı bir oluşum sistemi bulunduğunu düşündürüyor; bu durum ise FRB’lerin düşündüğümüzden daha çeşitli bir ortam yelpazesinde oluşabileceğini gösteriyor.
İlk defa 2007 yılında keşfedilmesinden bu yana, FRB’ler bilim insanlarının başını karıştırıyor. Onlar, uzayın milyonlarca ışık yılı uzaklıktaki derin bölgelerinden yayılan, bir kısmı 500 milyon Güneş’ten daha fazla güç yayan ve yalnızca radyo dalga uzunluklarında tespit edilebilen çok derecede güçlü sinyaller oluşturuyorlar.
Diğer yandan, bu patlamalar şaşırtan biçimde göz açıp kapayıncaya kadar geçen müddetten -yalnızca bir milisaniyeden- bile daha kısa ve çoğunlukla tekrarlanmıyor; bu durum patlamaları öngörmeyi, gözlemlemeyi ve münasebetiyle anlamayı çok biçimde güçleştiriyor.
Gökbilimciler, nötron yıldızları üzere ağır gök cisimleri başta olmak üzere, bu radyo sinyallerinin ince yapısını inceleyerek, onlara neden olabileceğini düşündükleri gök cisminin tipini tespit etmeye çalışıyorlar.
SAMANYOLU’NDA DA GÖZLEMLENDİ
İlerleyen vakitte, 2020 yılında büyük bir sıçrama yaşandı. Nihayet, Samanyolu Galaksisi’nin içinden, bir magnetarın* yaydığı bir FRB saptandı.
Bugüne dek büyük kısmı teyit edilmemiş olan magnetarlar, Güneş’in sahip olduğu kütlenin 8 ilâ 30 katı ortasındaki meyyit bir yıldızın çökmüş çekirdeğinden ortaya çıkan ve seçkin rastlanan bir nötron yıldızı çeşidi. Nötron yıldızları küçük ve ağır bir yapıya sahipler; yaklaşık 20 kilometre çapa ve azamî kütlesi yaklaşık iki Güneş kütlesine sahip.
Magnetarlar, isminden de anlaşılacağı üzere, karışıma öbür bir şey daha ekliyor: bu, Dünya’nın manyetik alanından yaklaşık katrilyon sefer ve ortalama bir nötron yıldızınınkinden bin defa daha güçlü olan, tam manasıyla çılgınca bir manyetik alan.
Bu bilgiler, bizi tekrar FRB 20200120E’ye getiriyor. Onun, -radyo patlamalarını tekrarlayan bir FRB olduğu için- FRB’ler ortasında az bir örnek olduğunu bir kenara bırakırsak, profile eksiksiz bir biçimde uyuyor.
Bununla birlikte, gökbilimciler, sinyaller tekrarlandığı için, uzay boşluğunda oluştukları bölgeyi daha kolay tespit edebildiler. Sinyalin içerdiği öbür özellikleri tahlil ederek, görece kısa bir uzaklık kat ettiğini saptayabildiler.
YERİ SAPTANSA DA BİLDİKLERİMİZE UYMUYOR
Bu konu, araştırmacıları, bir ölçü belirsizlikle birlikte 2021’de keşfedilen ve ‘M81’ ismi verilen büyük ölçekli bir sarmal galaksiye götürdü. Daha kesin olarak, araştırmacılar FRB 20200120E’yi global biçimli bir kümeye kadar izlediklerini düşünüyorlar.
Bu hafta Nature mecmuasında yayınlanan bir araştırma makalesinde, bir gökbilim takımı bu pozisyonu teyit etti.
İşte asıl sorun bu. Global kümeler, çok yaşlı ve uzun ömürlü olma eğilimi taşıyan, ayrıyeten düşük kütleli, Güneş’in kütlesinden daha büyük olmayan ağır yıldız kümeleridir. Kümede bulunan yıldızların tamamının tıpkı esnada tıpkı gaz bulutu içerisinde oluştuğuna inanılıyor; bu kümeler küçük kasabalara benzerler ve bu yıldızlar da çoklukla sessiz sedasız süren hayatlarını bir ortada geçirirler.
Daha evvel de belirttiğimiz üzere, nötron yıldızları, daha kısa bir ‘ana dizi’** ömrüne sahip olma eğilimi gösteren (hidrojen yakan) daha büyük kütleli yıldızlardan meydana gelirler; bunlara ‘OB tipi yıldızlar’ denir. Münasebetiyle, genel bir kural olarak, global bir küme içerisinde nötron yıldızları ya da manyetarlara rastlamayı beklemezsiniz.
Araştırmacılar yayınladıkları makalede, “Burada, FRB’yi, kümenin optik merkezinden 2 parsek uzakta olduğu, M81 ile irtibatlı global bir kümeye konumlandıran gözlemlerde bulunduğumuzu bildiriyoruz” diyorlar.
“Küresel kümeler, çekirdek çöküş süpernovasında oluşan genç manyetarları hatırlatan FRB modellerine meydan okuyan eski yıldız topluluklarına mesken sahipliği yapıyorlar.”
Yine de endişelenmeyin; çünkü ilgi cazip bir örnek kelam konusu.
PEKİ NASIL OLUŞMUŞ OLABİLİRLER?
Ara sıra, global bir kümenin ‘milisaniye pulsarı’ ismiyle bilinen ve kendi ekseninde çok suratlarla dönen bir nötron yıldızı cinsine mesken sahipliği yaptığı gözlemlenir. Global kümeler çok ağır bir nüfusa sahip olduğu için, yıldızlar birbirleriyle etkileşime girebilir ve hatta çarpışabilir, akabinde düşük kütleli X-ışını çiftleri ve pulsarlar üzere gök cisimleri üretebilirler.
Araştırma takımının aktardığı kadarıyla, bu durum, büyük bir yıldızın ‘çekirdek çöküş süpernovasının’ ötesinde bir manyetar oluşturması için farklı ve ilgi alımlı sistemler da ortaya çıkarıyor. Diğer bir yıldızdan yayılan malzemelerle etkileşime giren ve ondan gereç sağlayan düşük kütleli bir beyaz cüce, bir nötron yıldızı yaratacak seviyede kütle kazanabilir, veya iki beyaz cüce birebir doğrultuda birleşebilir.
Bu FRB’nin kaynağının bir magnetardan çok beyaz bir cüce ile bir nötron yıldızı ya da bir nötron yıldızı ile bir ötegezegen üzere düşük kütleye sahip bir X-ışını çifti olması beklenen. Hatta büyümeye devam eden bir kara delik de olabilir.
Bu açıklamalara dair elimizde kesin deliller bulunmuyor -yani bu sistemlere tipik olarak eşlik eden hiçbir X-ışını yahut gama ışını aktivitesi yok- lakin yeniden de göz arkası edilmeleri mümkün değil.
Yanıt her ne olursa olsun, FRB 20200120E, olağan gidişatı oldukça sarsacak üzere görünüyor. Ya bize global kümelerde gerçekleşen yıldız etkileşimleriyle ilgili yeni bir şeyler öğretecek ya da FRB’ler hakkında yeni bir oluşum yolu gösterecek.
O, tekrarlanan ve bize çok yakın bir FRB olduğundan, bu gizemli sinyalleri detaylı biçimde araştırmak için ender bir fırsat sunuyor.
Bulgular Nature mecmuasında detaylı biçimde yayınlandı.
*Magnetar, ışıma gücünü sahip olduğu devasa manyetik alanından sağlayan bir çeşit nötron yıldızıdır. Bu tip ‘atarcalar’ çok yüksek güçlü x-ışını ve gama ışını yayınımı yaparlar.
**Gökbilim alanında ‘ana dizi’ [ing. main sequence], parlamaya karşı yıldız renk grafiklerinde görünen daimi ve farklı bir yıldız kümesine verilen isimdir. Bu kümede bulunan yıldızlar ‘ana dizi yıldızları’ ya da ‘cüce yıldızlar’ diye isimlendirilir. Bunlar kainatta en fazla bulunan yıldızlardır ve Güneş de bu kümeye dahildir.
Yazının yepyenisi Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
