Gizemli Fermi Kabarcıkları

Uzay sürekli hayret veren ilginç olayların merkezi bir başka gizemli olayı ise Fermi Kabarcıkları;

Fermi Kabarcıkları, Samanyolu üzerinde yükselen ve kabaca galaksinin kendisi kadar büyük bir bölgeyi kaplayan iki devasa gaz ve kozmik ışın küresidir. Bu dev uzay baloncukları, Samanyolu’nun merkezinden güçlü bir madde akışıyla körüklenebilir.

2010 yılında, Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu ile çalışan gökbilimciler , iki dev blobun keşfini duyurdular. Bu lekeler Samanyolu galaksisinin çekirdeğinde merkezlenmişti, ancak 25.000 ışıkyılı aşkın bir süredir galaktik evimizin düzleminin üstüne ve altına uzandılar. Kökenleri hala bir sır, ancak oraya nasıl geldiyseler, bol miktarda yüksek enerjili radyasyon yayıyorlar.
Daha yakın zamanlarda, Antarktika’daki IceCube dizisi , kabarcıklardan kaynaklanan 10 süper- yüksek enerjili nötrino bildirdi ve bu, bazı astrofizikçilerin bazı çılgın atom altı etkileşimlerin devam ettiğini tahmin etmelerine yol açtı. Sonuç: Fermi Baloncukları düşündüğümüzden daha da gizemli.

Nereden geldiler?

Kimse gerçekten bilmiyor. Ancak 14 Mayıs’ta The Astrophysical Journal’da yayınlanan bir araştırma , Baloncukların, galaktik merkezi çevreleyen gizemli X-ışını ve radyo yapılarıyla birlikte, yaklaşık 6 milyon yıl önce başlayan aynı kara delik geğirme serisiyle bağlantılı olduğunu savunuyor .

Araştırmacılar, jetler yeterince geniş ve yeterince güçlü olsaydı, galaktik merkezin her iki tarafındaki sıcak gazı patlatan ikiz şok dalgaları yaratabileceklerini yazdı. Şok dalgalarının gazı sıkıştırıp ısıttığı yerde kum saati şeklindeki X-ışını yapıları oluştu; Her iki yönde de binlerce ışık yılı boyunca galaksiler arası uzaya yayılan şok dalgalarının kenarları Fermi Kabarcıklarını oluşturdu. Ekip, tüm sürecin yaklaşık bir milyon yıl süreceğini yazdı.

Araştırmacılara göre, şok dalgası hipotezi, Fermi Kabarcıklarının aşırı yüksek sıcaklıkları ve Kabarcıkların alt kenarlarının X-ışını yapılarıyla mükemmel bir şekilde örtüşmesi de dahil olmak üzere galaktik merkezin çeşitli özelliklerini açıklıyor. Ekip, birkaç milyon yıl sonra benzer, daha az güçlü bir şok dalgası olayı meydana gelirse , galaktik merkezde yakın zamanda gözlemlenen daha küçük, kabarcık şeklindeki radyo yapılarını da açıklayabilir . Başka bir deyişle: Galaksinin merkezindeki bu üç büyük, görünmez yapboz parçası, bilim adamlarının önceden düşündüğünden çok daha iyi bir araya gelebilir.
Fermi kabarcıklarının çok benzer kenarlarını ve Galaktik merkezde bikonik X-ışını yapısını gören SHAO araştırmacıları, bu yapıların aynı kökeni paylaşabileceğini fark ettiler. Ayrıca, bikonik X-ışını yapısı, Galaktik merkezden geçmiş bir enerji patlaması tarafından tahrik edilen, şokla sıkıştırılmış ince sıcak termal gaz kabuğu ile doğal olarak açıklanabilir.
Fermi baloncuklarının önceki teorik modellerinde ve bilgisayar simülasyonlarında, iki büyük rakip enerji kaynağı önerildi, yani Galaktik merkezde yıldız oluşumu ve Sgr A*. Bununla birlikte, her iki modelde de, Fermi baloncukları olarak açıklanırken, ileri şok her zaman Fermi baloncuklarının kenarından çok daha uzağa yerleştirilmiştir. Başka bir deyişle, bu modeller Fermi kabarcıklarını ve Galaktik merkez bikonik X-ışını yapısını aynı anda açıklayamadı.

Buna karşılık, GUO Fulai ve SHAO’dan yüksek lisans öğrencisi ZHANG Ruiyu tarafından önerilen bu çalışmadaki teorik model, Fermi kabarcıklarının ve Galaktik merkez bikonik X-ışını yapısının aynı fenomen olduğunu ilk kez göstermek için bilgisayar simülasyonlarını kullandı.
Bu modelde, Fermi baloncuklarının kenarı, yaklaşık beş milyon yıl önce Sgr A*’dan çıkan bir çift jet tarafından yönlendirilen ileri şoktur. İlgili yazar GUO Fulai, “Bu modelle ilgili iyi bir şey, Fermi kabarcıklarının enerjisinin ve yaşının X-ışını gözlemleriyle oldukça iyi sınırlandırılabilmesidir” dedi. Bu çalışmada çıkarılan kabarcıkların yaşı, kabarcık bölgesine doğru birçok görüş hattı boyunca bazı yüksek hızlı bulutların son ultraviyole gözlemlerinden elde edilenle de tutarlıdır.
Yeni model, süper kütleli kara deliğin Fermi balonu olayı sırasında enjekte ettiği toplam enerjinin, yaklaşık 20.000 süpernova tarafından salınan enerjiye yakın olduğunu gösteriyor. Bu olay sırasında Sgr A* tarafından tüketilen toplam madde yaklaşık 100 güneş kütlesidir.
GUO, “Çalışmamızda bulduğumuz çok ilginç bir başka şey de, baloncuklar ve bikonik X-ışını yapısı aynı kökeni paylaşıyorsa, yıldız oluşumu veya kara delik rüzgarları tarafından üretilmelerinin pek olası olmadığıdır” dedi. Galaktik merkezin yakınında, bikonik X-ışını yapısı çok dar bir tabana sahipken, yıldız oluşumu veya kara delik rüzgarları tarafından üretilen ileri şok, kolayca büyük mesafelere yayılabilir ve gözlemlenenden çok daha geniş bir tabana yol açabilir.

Atom altı bir bulmaca olabilir diye düşünüyorlar;
Fermi Kabarcıkları içinde bu aşırı egzotik nötrinoları üreten bir şey olabilir. Ya da değil – bu sadece bir tesadüf olabilir ve nötrinolar gerçekten de, Kabarcıkların arkasındaki evrenin uzak bir kısmından geliyorlar.
Dahası, nasıl olduğundan tam olarak emin olmasak da, bir şekilde kozmik ışınlar tüm gama ışınlarını üretiyor. Belki de şanslı olabiliriz: Belki de Kabarcıkların içinde hem gama ışınları hem de IceCube tarafından tespit edilebilen doğru türde nötrinolar üreten tek bir etkileşim seti vardır. Bu, Kabarcıkların fiziğini açıklamada büyük bir adım olur ve bize onların kökenleri hakkında büyük bir ipucu verir.
Son zamanlarda, bir araştırma ekibi mevcut verileri gözden geçirdi, hatta yeni çalışan Yüksek İrtifa Su Cherenkov dedektöründen (süper harika bir yer tabanlı gama ışını teleskopu) elde edilen sonuçları bile ekledi ve bu bilgiyi Kabarcıklar için çeşitli teorik modellerle birleştirdi. sadece doğru kombinasyon için işlemler yapıldı.
Olası bir senaryoda, Kabarcıkların içindeki protonlar ara sıra birbirine çarpar ve hızla gama ışınlarına bozunan egzotik parçacıklar olan pionlar üretir. Bir diğerinde, Kabarcıklardaki yüksek enerjili elektronların seli, kozmik mikrodalga arka planının her zaman mevcut radyasyonuyla etkileşime girerek, bazı şanslı fotonları gama rejimine yükseltir. Üçüncüsü, Kabarcıkların dış kenarlarındaki şok dalgaları, yerel ancak uyuşuk parçacıkları yüksek hızlara sürmek için manyetik alanlar kullanır ve daha sonra kozmik ışınlar yaymaya başlar.
Ancak ne kadar denerlerse denesinler, bu çalışmanın yazarları tüm verilere uyacak senaryoların hiçbirini (veya bu senaryoların herhangi bir kombinasyonunu) bulamadılar. Kısacası, Kabarcıklardan gelen gama ışını emisyonunu neyin harekete geçirdiğini, Kabarcıkların da nötrinolar mı ürettiğini veya Kabarcıkları neyin meydana getirdiğini hâlâ bilmiyoruz. Ancak bilim tam olarak böyle yapılır: veri toplamak, hipotezleri reddetmek ve ilerlemek şeklindedir. Belki ileri bir gelecekte bu balonları daha yakından inceleme fırsatı bulacağız. Fermi baloncukları daha çok eski olmayan bir gözlemle ortaya çıkarıldılar. Sadece teoriden ibaret olan bu görüş artık bir gerçek ve bir sonraki adım onların geçmişini ve içeriğini bulmak olacaktır.

Videolarıma yorum ve beğeni yapmayı unutmayınız. Bir sonraki videomda görüşmek üzere hoşçakalın.