Bu sanatçının izlenimi (ölçekli değil), hızlı radyo patlaması FRB 20220610A’nın, Samanyolu’nun sarmal kollarından birinde, ortaya çıktığı uzak galaksiden Dünya’ya kadar olan yolunu göstermektedir. ESO’nun Çok Büyük Teleskobu sayesinde tespit edilen FRB 20220610A’nın kaynak gökadası, etkileşim halindeki küçük bir gökada grubunun içinde yer alıyor gibi görünüyor. O kadar uzakta ki ışığının bize ulaşması sekiz milyar yıl sürdü; bu da FRB 20220610A’yı bugüne kadar bulunan en uzak hızlı radyo patlaması yapıyor. Kredi bilgileri: ESO/M. Kornmesser
Gökbilimciler şimdiye kadarki en uzak ‘hızlı radyo patlamasını’ (FRB) tespit ederek Evrenin gizli maddesini ölçmek için potansiyel bir araç sağladı. Yaklaşan teleskoplar daha da uzaktaki FRB’leri ortaya çıkarma sözü veriyor.
Uluslararası bir ekip, bir milisaniyeden daha kısa süren, uzak bir kozmik radyo dalgası patlaması tespit etti. Bu ‘hızlı radyo patlaması’ (FRB), şimdiye kadar tespit edilenlerin en uzak olanı. Kaynağı Avrupa Güney Gözlemevi’nin (ESO) Çok Büyük Teleskop (VLT) o kadar uzak bir galakside ki ışığının bize ulaşması sekiz milyar yıl sürdü. FRB aynı zamanda şimdiye kadar gözlemlenen en enerjik olanlardan biridir; Saniyeden çok küçük bir sürede Güneş’in 30 yıldaki toplam emisyonuna eşdeğer miktarda salıverdi.
Önceki Rekorları Kırmak
FRB 20220610A olarak adlandırılan patlamanın keşfi, geçen yıl Haziran ayında Avustralya’daki ASKAP radyo teleskopu tarafından yapıldı.[1] ve takımın önceki mesafe rekorunu yüzde 50 oranında kırdı.
Avustralya’daki Macquarie Üniversitesi’nden gökbilimci ve bugün Science dergisinde yayınlanan çalışmanın eş-başkan yazarı Stuart Ryder, “ASKAP’ın çanak dizisini kullanarak patlamanın tam olarak nereden geldiğini tespit edebildik” diyor. “Sonra kullandık [ESO’s VLT] Kaynak galaksiyi aramak için Şili’de,[2] bunun bugüne kadar bulunan diğer tüm FRB kaynaklarından daha yaşlı ve daha uzakta olduğunu ve muhtemelen birleşen küçük bir gökada grubunda yer aldığını tespit ettik.”
Samanyolu’nun gaz ve tozla, yıldız kümeleriyle ve salma bulutsularıyla dolu yayının tamamı, ESO tarafından işletilen Çok Büyük Teleskop (VLT) için parlak bir arka plandır. Kredi bilgileri: M. Claro/ESO
Evreni FRB’lerle Tartmak
Keşif, FRB’lerin galaksiler arasındaki ‘eksik’ maddeyi ölçmek için kullanılabileceğini doğruluyor ve Evreni ‘ağırlamak’ için yeni bir yol sağlıyor.
Evrenin kütlesini tahmin etmeye yönelik mevcut yöntemler çelişkili cevaplar veriyor ve standart kozmoloji modeline meydan okuyor. Swinburne Üniversitesi’nden profesör Ryan Shannon, “Evrendeki normal madde miktarını (hepimizi oluşturan atomları) sayarsak, bugün orada olması gerekenin yarısından fazlasının eksik olduğunu görürüz” diyor. Araştırmanın eşbaşkanlarından biri olan Avustralya’daki Teknoloji. “Kayıp maddenin galaksiler arasındaki boşlukta saklandığını düşünüyoruz, ancak o kadar sıcak ve dağınık olabilir ki normal tekniklerle görmek imkansız olabilir.”
Galaksiler Arasındaki Uzayı Anlamak
“Hızlı radyo patlamaları bu iyonize malzemeyi algılıyor. Neredeyse tamamen boş olan uzayda bile tüm elektronları ‘görebiliyorlar’ ve bu da galaksiler arasında ne kadar madde olduğunu ölçmemize olanak sağlıyor” diyor Shannon.
Avustralyalı gökbilimci Jean-Pierre (‘J-P’) Macquart’ın 2020’de gösterdiği gibi, uzaktaki FRB’leri bulmak, Evren’deki kayıp maddeyi doğru bir şekilde ölçmenin anahtarıdır. “JP, hızlı bir radyo patlaması ne kadar uzaktaysa, o kadar dağınık olduğunu gösterdi. galaksiler arasında ortaya çıkardığı gaz. Bu artık Macquart ilişkisi olarak biliniyor. Son dönemdeki bazı hızlı radyo patlamaları bu ilişkiyi bozuyor gibi görünüyordu. Ölçümlerimiz Macquart ilişkisinin bilinen evrenin yarısından fazlasını kapsadığını doğruluyor” diyor Ryder.
Gelecek Beklentiler ve Araçlar
“Bu devasa enerji patlamalarına neyin sebep olduğunu hâlâ bilmiyor olsak da, makale, hızlı radyo patlamalarının kozmosta yaygın olaylar olduğunu ve bunları galaksiler arasındaki maddeyi tespit etmek ve evrenin yapısını daha iyi anlamak için kullanabileceğimizi doğruluyor.” Evren” diyor Shannon.
Sonuç, bugün teleskoplarla elde edilebilecek olanın sınırını temsil ediyor; ancak gökbilimciler yakında daha eski ve daha uzak patlamaları tespit edecek, kaynak galaksilerini tespit edecek ve Evrendeki eksik maddeyi ölçecek araçlara sahip olacaklar. Uluslararası Kilometre Kare Dizi Gözlemevi şu anda Güney Afrika ve Avustralya’da, mevcut tesislerle tespit edilemeyen çok uzaktakiler de dahil olmak üzere binlerce FRB’yi bulabilecek iki radyo teleskopu inşa ediyor. ESO’nun Şili Atacama Çölü’nde yapım aşamasında olan 39 metrelik Aşırı Büyük Teleskopu, FRB 20220610A’dan bile daha uzaktaki patlamaların kaynak gökadalarını inceleyebilecek birkaç teleskoptan biri olacak.
Notlar
- ASKAP teleskopunun sahibi ve işletmecisi CSIROAvustralya’nın ulusal bilim ajansı, Batı Avustralya’daki Wajari Yamaji Ülkesinde.
- Ekip, ESO’nun VLT’sinde Odak Düşürücü ve düşük dağılımlı Spektrograf 2 (FORS2), X-shooter ve Yüksek Keskinlikli Geniş Alan K-bant Görüntüleyici (HAWK-I) cihazlarıyla elde edilen verileri kullandı. Araştırmada ABD’nin Hawai’i kentindeki Keck Gözlemevi’nden alınan veriler de kullanıldı.
Referans: SD Ryder, KW Bannister, S. Bhandari, AT Deller, RD Ekers, M. Glowacki, AC Gordon, K. Gourdji, CW James, CD Kilpatrick, “Kırmızıya kayma 1’de Evreni araştıran parlak hızlı radyo patlaması”, W. Lu, L. Marnoch, VA Moss, JX Prochaska, H. Qiu, EM Sadler, S. Simha, MW Sammons, DR Scott, N. Tejos ve RM Shannon, 19 Ekim 2023, Bilim.
DOI: 10.1126/science.adf2678
Ekip, SD Ryder’dan (Matematiksel ve Fiziksel Bilimler Okulu, Macquarie Üniversitesi, Avustralya) oluşmaktadır. [SMPS]; Astrofizik ve Uzay Teknolojileri Araştırma Merkezi, Macquarie Üniversitesi, Sidney, Avustralya [ASTRC]), KW Bannister (Avustralya Teleskobu Ulusal Tesisi, Commonwealth Bilim ve Endüstriyel Araştırma Örgütü, Uzay ve Astronomi, Avustralya [CSIRO]), S. Bhandari (Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü, Hollanda; Avrupa’da Çok Uzun Temel İnterferometri Ortak Enstitüsü, Hollanda), AT Deller (Astrofizik ve Süper Hesaplama Merkezi, Swinburne Teknoloji Üniversitesi, Avustralya) [CAS]), RD Ekers (CSIRO; Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi, Curtin Radyo Astronomi Enstitüsü, Curtin Üniversitesi, Avustralya[[ICRAR]), M. Glowacki (ICRAR), AC Gordon (Astrofizikte Disiplinlerarası Araştırma ve Araştırma Merkezi, kuzeybatı ÜniversitesiAMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ [CIERA]), K. Gourdji (CAS), CW James (ICRAR), CD Kilpatrick (CIERA; Fizik ve Astronomi Bölümü, Northwestern Üniversitesi, ABD), W. Lu (Astronomi Bölümü, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley, AMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ; Teorik Astrofizik Merkezi, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley, ABD), L. Marnoch (SMPS; ASTRC; CSIRO; Avustralya Araştırma Konseyi 3 Boyutta Tüm Gökyüzü Astrofiziği Mükemmeliyet Merkezi, Avustralya), VA Moss (CSIRO), JX Prochaska ( Astronomi ve Astrofizik Bölümü, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Cruz, ABD [Santa Cruz]; Kavli Evrenin Fiziği ve Matematiği Enstitüsü, Japonya), H. Qiu (SKA Gözlemevi, Jodrell Bank, İngiltere), EM Sadler (Sydney Astronomi Enstitüsü, Fizik Okulu, Sidney Üniversitesi, Avustralya; CSIRO), S. Simha (Santa Cruz), MW Sammons (ICRAR), DR Scott (ICRAR), N. Tejos (Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica De Valparaíso, Şili) ve RM Shannon (CAS).