Samanyolu Galaksisi’nde yer alan SGR 1935+2154 adlı magnetar, en büyük kozmk bilmecelerden birini temsil eden hızlı radyo patlamaları (FRB) hakkında çok önemli bilgiler sunabilir.
Gökbilimcilerin son yıllarda birbiri ardına gelen tespitler ile gizemini çözmeye yakınlaştıkları hızlı radyo patlamaları, kaynağı kesin olarak bilinmeyen süper hızlı ve süper enerji yüklü radyo sinyalleri olarak biliniyor. Dünya’dan sadece 30 bin ışık yılı mesafede yer alan ölü bir yıldızdan 28 Nisan 2020 tarihinde tespit edilen radyo sinyalleri, FRB gizemi hakkında en merak edilen soru işaretlerini cevaplayabilir.
SGR 1935+2154 adlı magnetardan yayılan milisaniye süreli sinyal o kadar güçlüydü ki, Samanyolu’nun ötesindeki bir gezegende yaşıyor olsaydık rahatlıkla tespit edebilirdik. Haliyle, dünyanın dört bir yanındaki radyo teleskopların hiçbiri bu sinyali ıskalamadı. Dahası, yer ve gökteki X-ray gözlemlevleri çok parlak X-ray sinyali yakaladı.
Her ne kadar çok yeni bir kozmik olay olsa da, astronomlar yaşanan enerji yayılımını analiz etmek için devasa veriler ile boğuşmaya başladı. Öngörüler, ilk kez kesin olarak bir FRB kaynağını tespit etmiş olabileceğimizi gösteriyor.
Caliornia Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) Shrinivas Kulkarni, “Birçok kişinin aklında hızlı radyo patlamalarının kaynağı nedir sorusunun cevabı magnatarlar olarak belirdi” ifadesini kullandı.
Bugüne kadar tespit edilen hızlı radyo patlamalarının milyonlarca ışık yılı öteden geldiği tespit edilmişti. Bazılarının saçtığı enerji, 500 milyon Güneş’e eşitti. Süper güçlü sinyallerin kaynağının süpernova patlamalarından gelişmiş medeniyetlere ait mega yapılar olabileceği bile düşünüldü. En son gelişme ile potansiyel FRB kaynakları arasında yer alan magnetarlar iyice öne çıktı.
Magnetarlar, dev süpernova patlamasının geride bıraktığı olağanüstü yoğun bir çekirdeği temsil ediyor. Bu tanımlarıyla bir nötron yıldızını temsil ediyorlar. Ancak nötron yıldızlarından farkları manyetik alanlarının yaklaşık 1,000 kat daha güçlü olması. Gökbilimciler magnetarların nasıl bu kadar güçlü manyetik alanlara sahip olduğunu kesin olarak anlayabilmiş değil.
FRB nasıl ortaya çıkmış olabilir?
Magnetarlar, kendi çekim kuvvetleri ile bir arada kalmaya çalışırken manyetik alanının oluşturduğu olağanüstü kuvvet ölü yıldızın şeklinde bozulmalara neden oluyor.
Kulkarni, iki dev kuvvetin etkileşimi sonucunda ölü yıldızda çok güçlü depremler ve dev magnetar parlamaları yaşandığını belirtti. 27 Nisan 2020 tarihinde, Swift Burst Alert Teleskobu, AGILE uydusu ve Uluslararası Uzay İstasyonu’nda (ISS) yer alan NICER ISS donanımı SGR 1935+2154’den yayılan enerjiyi tespit etti. NICER, nötron yıldızlaının iç yapılarına dair bilgi edebilmek için 2017’de uzay istasyonuna taşınmıştı.
İlk başta, sinyal diğer nötron yıldızlarında da tespit edilen rutin bir kozmik olay olarak yorumlandı. 28 Nisan’da ise Kanada Hidrojen Yoğunluğu Haritalama Deneyi (CHIME) tarafından sıradışı bir tespit yapıldı. The Astronomer’s Telegram sayfasında duyurulan tespit o kadar güçlüydü ki, CHIME sistemi ne olduğunu kesin olarak algılayamadı.
Bu yüzden gökbilimciler doğrudan nötron yıldızı faaliyetlerini tespit etmek için kullanılan STARE2 gökyüzü taramasının verilerini inceledi. Caltech tarafından işletilen donanım, birbirlerinden yüzlerce kilometre mesafedeki iki kutuplu üç radyo anteninden oluşuyor. Bu sayede bir sinyalin insan faaliyetlerinden oluşup oluşmadığını ayırt edebiliyor ve sinyal triyangülasyonu gerçekleştirebiliyor. Triyangülasyon, iki veya üç farklı nokta kullanılarak bir radyo sinyali ileticisinin konumunun, tespit edilen sinyalin radyal mesafesini veya yönünü ölçerek belirlemeyi sağlıyor.
STARE2, sinyali bir milyon Jansky (Jy) milisaniye akıcılığında ölçtü. Tespit edilen hızlı radyo patlamalarının geneli ise onlarca Jy milisaniye akıcılığında ölçülmüştü. Kulkarni, mesafe ölçümü yapıldığı zaman SGR 1935+21542’ün FRB gücü olarak zayıf kaldığını ancak profile uyduğunu belirtti: “Eğer aynı sinyal yakınlardaki tipik bir FRB galaksisinden gelseydi, bize bir FRB gibi görünürdü. Buna benzer bir şey önceden görülmedi” ifadesini kullandı.
X-ray tespiti ne anlama geliyor?
En son tespitte sıradışı bir durum daha söz konusu: Galaksilerarası hızlı radyo patlamalarında tespit edilmemiş olan X-ray sinyali. X-ray ışınları magnetar patlamalarının doğal sonuçlarından biri. Aslına bakılırsa, magnetarlar için radyo sinyallerinden çok X-ışını veya gama radyasyonu yaymaları daha olağan.
İtalya’nın Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden Sandro Mereghetti, SGR 1935+2154 patlamasında tespit edilen X-ışınının sıradışı bir tarafı olmadığını ancak hızlı radyo patlamaları hakkında önceden tespit edilenlere kıyasla daha fazla ipucu verebileceğini belirtti. Mereghetti, ScieceAlert’a yaptığı açıklamada “Çok ilginç sonuçlar ve hızlı radyo patlamaları ile magnetarlar arasında ilişkiyi destekliyorlar” ifadesini kullandı.
Meregheetti, “Şu ana kadar tespit edilen hızlı radyo patlamaları galaksi dışından geliyordu. X/gama ışınlarında tespit edilmemişlerdi. SGR 1935+2154’ün sahip olduğu parlaklıktaki bir X-ışını patlaması öte galaksilerdeki bir kaynaktan geliyor olsaydı tespit edilemezdi” dedi.
Kulkarni, son derece net en son sinyalin magnetarlar tarafından çok daha güçlü patlamalar oluşabileceğine işaret ettiğini belirtti. SGR 1935+2154’te tespit edilen patlama bir magnetar için çok güçlü değil. Magnetarların 1,000 kat daha güçlü patlamalar oluşturabileceği biliniyor.
Oldukça önemli bir tespit olsa da, astronomlar henüz çok yeni olan tespiti doğrulamak için veri analizlerine devam ediyor. Patlamanın spektrumunun incelenerek galaksi ötesi hızlı radyo patlamalarının spektraları ile benzerliği olup olmadığı incelenecek. Eğer sonuçlar beklendiği çıkmazsa, magnetar ile FRB ilişkisine dayanan hipotez ortadan kalkacak.
SGR 1935+2154’te bir hızlı radyo patlaması yaşanadığı doğrulanırsa, bu magnetarların bu ışınlar için tek kaynak olduğu anlamına da gelmeyecek. Bugüne dek tespit edilen hızlı radyo patlamalarının tekrarlı ve tekrarsız olduğu düşünüldüğünde, daha ortaya çıkarılması gereken çok bilgi var.
