Hızlı radyo patlamaları , evrenin en büyük gizemlerinden biridir. Keşiflerinden bu yana, bu yoğun milisaniye süreli darbeler hakkında çok şey öğrendik.
Ama yine de onlara neyin sebep olduğu gibi öğrenecek çok şeyimiz var.
Yoğun patlamaların milyarlarca ışık yılı uzaktaki galaksilerden kaynaklandığını biliyoruz. Bu patlamaları ( FRB’ler olarak adlandırılır ) başka türlü bulunamayan eksik maddeleri bulmak için de kullandık .
Dünyanın dört bir yanındaki gökbilimci ekipleri muammalarını anlamak için yarışırken, şu an bulunduğumuz yere nasıl geldik?
Hızlı radyo patlamaları , milisaniye süreleri olan ve radyo pulsarlarının karakteristik dağılım taramasını sergileyen yoğun radyo emisyon patlamalarıdır . İlki 2007 yılında Lorimer ve arkadaşları tarafından keşfedildi, ancak aslında yaklaşık altı yıl önce, Macellan bulutlarının pulsar araştırmasından elde edilen arşiv verilerinde gözlemlendi . “Lorimer Patlaması” olarak adlandırıldı.
Evrende çok uzakta meydana gelen olayları anlamak, her zaman Astrofizikçilerin birincil odak noktası olmuştur. Yıldızlardan, galaksilerden, kara deliklerden ve diğer astronomik nesnelerden gelen radyo ışığını incelemek, bu göksel yapıların anatomisi ve yaşam olayları hakkında bilgi edinmenin harika bir yoludur. Pulsarlardan (dönen nötron yıldızları) gelen periyodik sinyaller üzerine beklenmedik bir şekilde benzer araştırmalar bizi yeni bir Gizemin önüne indirdi.
Radyo dalgalarında Güneş’in bir ayda yaydığı kadar enerji taşıyan gizemli süper güçlü bir patlama (FRB’ler olarak adlandırılır) 24 Temmuz 2001’de geldi. 2006’ya kadar, West Virginia Üniversitesi’nden David Narkevic ve danışmanı adında bir lisans öğrencisi olana kadar fark edilmedi. Duncan Lorimer, 2001 yılında Avustralya’daki Parkes radyo çanağı tarafından alınan arşiv verilerinde gizlenen sinyali keşfetti.
Radyo astronomisinde, hızlı radyo patlaması (FRB), henüz bilinmeyen bazı yüksek enerjili astrofiziksel süreçlerin neden olduğu, bir milisaniyenin bir kısmından birkaç milisaniyeye kadar değişen, geçici bir radyo darbesidir. FRB’nin tahmini ortalama enerji salımı, Güneş’in 3 günde yaptığı kadardır.
İlk patlama
İlk FRB, 2007 yılında İngiliz-Amerikalı gökbilimci Duncan Lorimer liderliğindeki bir ekip tarafından , ikonik Parkes radyo teleskopunun geleneksel Yerli adı olan Murriyang kullanılarak keşfedildi
Ekip inanılmaz derecede parlak bir nabız buldu – o kadar parlak ki birçok gökbilimci bunun gerçek olduğuna inanmadı
Radyo sinyalleri gökbilimcilere muazzam bir hediye sağlar. Gökbilimciler, teleskopa farklı frekanslarda bir patlamanın ne zaman geldiğini ölçerek, Dünya’ya yolculuğunda geçtiği toplam gaz miktarını söyleyebilirler.
Lorimer patlaması, galaksimiz Samanyolu’ndan kaynaklanamayacak kadar çok gazın içinden geçmişti. Ekip, bunun milyarlarca ışık yılı uzaktaki bir galaksiden geldiği sonucuna vardı.
Bu kadar uzaktan görülebilmesi için, ürettiği her ne olursa olsun, muazzam miktarda enerji salmış olmalı. Sadece bir milisaniye içinde, Güneşimizin 80 yılda sağlayacağı kadar enerji açığa çıkardı.
Lorimer’in ekibi, FRB’lerinin hangi galaksiden geldiğini ancak tahmin edebiliyordu. Murriyang, FRB konumlarını çok doğru bir şekilde belirleyemez. Başka bir ekibin atılım yapması birkaç yıl alacaktı.
FRB’lerin yerini belirleme
Bir patlama yerini saptamak için, radyo interferometreli bir FRB’yi tespit etmemiz gerekir – en az birkaç kilometreye yayılmış bir anten dizisi.
Teleskoplardan gelen sinyaller birleştirildiğinde, yalnızca patlamanın hangi galaksiden kaynaklandığını görmek için değil, aynı zamanda galaksinin neresinde üretildiğini de görmek için yeterli ayrıntıya sahip bir FRB görüntüsü üretirler.
Lokalize edilen ilk FRB, birçok patlama yayan bir kaynaktan geldi. İlk patlama 2012 yılında Porto Riko’daki dev Arecibo teleskopu ile keşfedildi .
Sonraki patlamalar New Mexico’daki Very Large Array tarafından tespit edildi ve yaklaşık 3 milyar ışıkyılı uzaklıktaki küçük bir galaksiden geldiği bulundu.
Bu gözlem neden önemlidir?
Şimdiye kadar, bir FRB’nin olası kaynaklarının neler olabileceğini açıklamaya çalışan çeşitli teoriler vardı. Teorilerin öne sürdüğü kaynaklardan biri magnetarlardı. Ancak bu yılın Nisan ayından önce, bilim adamlarının FRB’lerin bir magnetardan patlatılabileceğini gösteren herhangi bir kanıtı yoktu. Bu nedenle gözlem özellikle önemlidir.
Caltech’te astrofizik doktora öğrencisi olan Chris Bochenek, bir NASA basın bülteninde şöyle demişti: “Gelecekte FRB’lerin hikayesinde hala heyecan verici kıvrımlar olsa da, benim için şu anda, bunu söylemenin doğru olduğunu düşünüyorum Çoğu FRB, aksi ispatlanana kadar magnetarlardan geliyor. ”
NASA, “Birlikte ele alındığında, gözlemler, SGR 1935’in Samanyolu’nun bir FRB’ye eşdeğerini ürettiğini kuvvetle gösteriyor, bu da diğer galaksilerdeki magnetarların muhtemelen bu sinyallerden en azından bazılarını ürettiği anlamına geliyor” dedi.
Yine de, FRB’lerin magnetarlarla bağlantısının “sağlam bir kanıtı” için araştırmacılar, Samanyolu’nun dışında aynı kaynaktan gelen bir X-ışını patlamasıyla çakışan bir FRB aramaya devam edecekler.
FRB’lerin nedeni
Gökbilimciler için FRB gizemi, kabaca 1,6 milyar yıl önce, ölü bir yıldızın şehir büyüklüğündeki cesedinin Dünya’ya doğru giden bir radyo dalgası patlaması yayınlamasıyla başladı.
Patlama 24 Temmuz 2001’de geldi ve gezegenimizin üzerinden sadece beş milisaniyede geçti, radyo dalgalarında Güneş’in bir ay boyunca yaptığı kadar enerji taşıdı. İnanılmaz bir şekilde, bu olay 2006 yılına kadar fark edilmedi. İşte o zaman, West Virginia Üniversitesi’nden David Narkevic adlı bir lisans öğrencisi ve danışmanı Duncan Lorimer, Avustralya’daki Parkes radyo teleskopundan gelen arşiv verilerinde gizlenen sinyali keşfetti.
Bir FRB’nin bu ilk keşfi o kadar uzaktan geldi ki kaynağını tespit etmek imkansızdı. Hatta bazı bilim adamları, diğer FRB’ler 2013’te ortaya çıkana kadar bunun gerçek olduğundan bile şüphe ediyorlardı. Ancak, FRB’ler doğrulandığından beri, gökbilimciler bunlara neyin sebep olduğunu anlamaya çalışıyorlar.
Bu görev sinir bozucuydu çünkü sinyaller uzak galaksilerden herhangi bir uyarı olmadan görünecekti. Ayrıca tekrar etmediler. Uzak bir kaynaktan bir kez ortaya çıkarlar ve sonra bir daha asla görülmezler. Ancak 2017’de, Çığır Açan Dinleme projesindeki bilim adamları, yaklaşık 3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir cüce galakside ilk kez tekrarlayan bir FRB yakalamayı başardılar.
O zamandan beri, gökbilimciler bir avuç FRB’yi diğer galaksilerdeki evlerine kadar takip ettiler.
Bu arada, modelleme, magnetarların FRB’ler için “motor” görevi görebileceğine dair kanıt oluşturmaya yardımcı oldu. Bu magnetarlar parlarken, enerjik parçacık patlamaları gönderir. Ve bu parçacıklar yıldızlarının etrafında hızlandıklarında, modeller onların önceki işaret fişeklerinden gelen malzemelerle çarpıştıklarını öne sürüyor. Araştırmacılar, bu tür çarpışmaların, FRB’ler üretmek için gereken çarpıcı manyetik özelliklere sahip güçlü şok dalgalarını tetikleyebileceğini düşünüyor.
Yine de teori bir yana, kendi galaksimizdeki magnetarları izlemenin tüm göstergeleri, bu garip yıldızların bize diğer galaksilerden ulaşacak kadar enerjik FRB’leri fırlatamayacak kadar uysal olduklarını ima etti.
Kesin olarak bilmek için, gökbilimcilerin eylem sırasında bir Samanyolu magnetarını yakalamaları gerekecek.
Sırada ne var?
2020, yerel FRB’nin yılı olsa da, 2021’in, daha önce gözlemlenenden daha da öteye, çok uzaktaki FRB’nin yılı olmasını bekliyoruz.
CHIME teleskopu açık arayla en büyük patlama örneklerini topladı ve yakında diğer gökbilimciler için de sunulması gereken titiz bir katalog hazırlıyor.
Caltech’teki bir ekip, özellikle FRB’leri bulmaya adanmış bir dizi oluşturuyor.
Avustralya’da da pek çok aksiyon var. ASKAP için FRB’leri daha hızlı bulacak ve daha uzaktaki kaynakları bulacak yeni bir patlama algılama süper bilgisayarı geliştiriyoruz.
ASKAP’ı etkin bir şekilde yüksek hızlı, yüksek çözünürlüklü bir video kameraya dönüştürecek ve saniyede 40 trilyon piksel hızla evrenin bir filmini yapacak.
Daha fazla patlama ve daha uzak patlamalar bularak, bu gizemli yoğun enerji patlamalarına neyin sebep olduğunu daha iyi inceleyip anlayabileceğiz.
Kaynak
ichi.pro/tr/hizli-radyo-patlamalari-213001335586793
astronomy.swin.edu.au/cosmos/F/Fast+Radio+Bursts
astronomy.com/news/2020/11/astronomers-have-finally-found-the-cause-of-mysterious-fast-radio-bursts
indianexpress.com/article/explained/explained-what-is-a-radio-burst-spotted-by-nasa-for-the-first-time-in-the-milky-way-6968134/
theconversation.com/a-brief-history-what-we-know-so-far-about-fast-radio-bursts-across-the-universe-154381
