Gökbilimciler Tanık Olunan En Büyük Patlamayı Açıkladı

Gökbilimciler, şimdiye kadar gözlemlenen en büyük kozmik patlamayı, süper kütleli bir kütlenin neden olduğuna inanılan AT2021lwx’i keşfettiler. Kara delik büyük bir gaz bulutunu şiddetle bozuyor. Bu patlama, uzun süresi nedeniyle önceki tüm olaylardan çok daha fazla enerji açığa çıkardı.

Southampton Üniversitesi liderliğindeki bir astronom ekibi, şimdiye kadar tanık olunan en büyük kozmik patlamayı ortaya çıkardı.

Patlama, bilinen herhangi bir süpernovadan (patlayan yıldız) on kat daha parlak ve bir yıldızın süper kütleli bir kara deliğe düştüğü en parlak gelgit bozulması olayından üç kat daha parlak.

AT2021lwx olarak bilinen patlama, yalnızca birkaç ay boyunca görünür şekilde parlak olan çoğu süpernovaya kıyasla şu anda üç yıldan fazla sürdü. Yaklaşık 8 milyar ışıkyılı uzaklıkta, evren yaklaşık 6 milyar yaşındayken gerçekleşti ve hala bir teleskop ağı tarafından tespit ediliyor.

Araştırmacılar, patlamanın, süper kütleli bir kara delik tarafından şiddetli bir şekilde bozulan, muhtemelen güneşimizden binlerce kat daha büyük olan devasa bir gaz bulutunun sonucu olduğuna inanıyorlar. Bulutun parçaları, kara deliği çevreleyen büyük tozlu bir ‘çörek’in yanı sıra, kalıntıları boyunca şok dalgaları göndererek yutulacaktı. Bu tür olaylar çok nadirdir ve daha önce bu ölçekte hiçbir şeye tanık olunmamıştır.

Geçen yıl, gökbilimciler kaydedilen en parlak patlamaya tanık oldular – GRB 221009A olarak bilinen bir gama ışını patlaması. Bu, AT2021lwx’ten daha parlak olsa da, yalnızca çok kısa bir süre sürdü, yani AT2021lwx patlaması tarafından salınan toplam enerji çok daha fazla.

Araştırmanın bulguları bugün (12 Mayıs 2023 Cuma) dergisinde yayınlandı. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

keşif

AT2021lwx ilk olarak 2020’de Kaliforniya’daki Zwicky Geçici Tesisi tarafından tespit edildi ve ardından Hawaii merkezli Asteroid Karasal Darbeli Son Uyarı Sistemi (ATLAS) tarafından tespit edildi. Bu tesisler, süpernovalar gibi kozmik olayları belirten parlaklığı hızla değişen geçici nesneleri ve ayrıca asteroitleri ve kuyruklu yıldızları bulmak için gece gökyüzünü araştırıyor. Şimdiye kadar patlamanın ölçeği bilinmiyordu.

Araştırmayı yöneten Southampton Üniversitesi Araştırma Görevlisi Dr. Philip Wiseman, “Bir tür süpernova ararken arama algoritmamız tarafından işaretlendiği için buna tesadüfen rastladık” diyor. “Çoğu süpernova ve gelgit kesintisi olayı, kaybolmadan önce yalnızca birkaç ay sürer. Bir şeyin iki artı yıl boyunca parlak olması hemen çok sıra dışıydı.”

Ekip, nesneyi birkaç farklı teleskopla daha ayrıntılı inceledi: Neil Gehrels Swift Teleskopu (bir iş birliği). NASABirleşik Krallık ve İtalya), Şili’deki Yeni Teknoloji Teleskopu (Avrupa Güney Gözlemevi tarafından işletilmektedir) ve İspanya, La Palma’daki Gran Telescopio Canarias.

Patlamanın ölçülmesi

Ekip, ışığın tayfını analiz ederek, onu farklı dalga boylarına ayırarak ve tayfın farklı absorpsiyon ve emisyon özelliklerini ölçerek, nesneye olan mesafeyi ölçebildi.

“Cismin uzaklığını ve bize ne kadar parlak göründüğünü öğrendikten sonra, cismin parlaklığını kaynağında hesaplayabilirsiniz. Araştırmanın ortak yazarlarından Southampton Üniversitesi’nden Profesör Sebastian Hönig, “Bu hesaplamaları yaptıktan sonra bunun son derece parlak olduğunu fark ettik” diyor.

Evrende AT2021lwx kadar parlak olan tek şey kuasarlardır – üzerlerine yüksek hızda sabit bir gaz akışı olan süper kütleli kara delikler.

Yine Southampton Üniversitesi’nden ve makalenin başka bir ortak yazarı olan Profesör Mark Sullivan şöyle açıklıyor: “Bir kuasarda, parlaklığın zamanla yükselip alçaldığını görüyoruz. Ancak on yılı aşkın bir süredir geriye dönüp bakıldığında AT2021lwx’in tespiti yoktu, sonra aniden evrendeki en parlak şeylerin parlaklığıyla ortaya çıktı ki bu eşi benzeri görülmemiş bir şeydi.”

Patlamaya ne sebep oldu?

Böyle bir patlamaya neyin sebep olabileceğine dair farklı teoriler var, ancak Southampton liderliğindeki ekip, en makul açıklamanın, kara deliğin etrafındaki yörüngesinden çıkan aşırı büyük bir gaz bulutu (çoğunlukla hidrojen) veya toz olduğuna inanıyor. ve uçarak gönderildi.

Ekip şimdi, nesnenin yüzeyini ve sıcaklığını ortaya çıkarabilecek X-ışınları da dahil olmak üzere farklı dalga boylarını ve hangi altta yatan süreçlerin gerçekleştiğini ölçerek patlama hakkında daha fazla veri toplamaya çalışıyor. Ayrıca, bunların patlamaya neyin sebep olduğuna dair teorileriyle uyuşup uyuşmadığını test etmek için yükseltilmiş hesaplamalı simülasyonlar yapacaklar.

Dr. Philip Wiseman şunları ekledi: “Önümüzdeki birkaç yıl içinde devreye girecek olan Vera Rubin Gözlemevi’nin Eski Uzay ve Zaman Araştırması gibi yeni tesislerle, bunun gibi daha fazla etkinlik keşfetmeyi ve onlar hakkında daha fazla şey öğrenmeyi umuyoruz. Bu olaylar, son derece nadir olmalarına rağmen, o kadar enerjik ki, galaksilerin merkezlerinin zaman içinde nasıl değiştiğine dair kilit süreçler olabilir.”

Referans: “Olağanüstü birikim olayı AT2021lwx’in çoklu dalga boyu gözlemleri”, yazan P Wiseman, Y Wang, S Hönig, N Castro-Segura, P Clark, C Frohmaier, MD Fulton, G Leloudas, M Middleton, TE Müller-Bravo, A Mummery, M Pursiainen, SJ Smartt, K Smith, M Sullivan, JP Anderson, JA Acosta Pulido, P Charalampopoulos, M Banerji, M Dennefeld, L Galbany, M Gromadzki, CP Gutiérrez, N Ihanec, E Kankare, A Lawrence, B Mockler, T Moore, M Nicholl, F Onori, T Petrushevska, F Ragosta, S Rest, M Smith, T Wevers, R Carini, TW Chen, K Chambers, H Gao, M Huber, C Inserra, E Magnier, L Makrygianni, M Toy, F Vincentelli ve DR Young, 11 Nisan 2023, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stad1000