ESA’nın uyduları INTEGRAL ve XMM-Newton, yakındaki galaksi M82’den gelen ve nadir görülen yüksek derecede manyetik nötron yıldızı türü olan magnetardan kaynaklanan bir parlama olarak tanımlanan bir gama ışını patlamasını tespit etti ve takip etti. Cenevre Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir ekip tarafından yakalanıp analiz edilen bu olay, Samanyolu dışında doğrulanan ilk magnetar patlamasına işaret ediyor ve bu güçlü kozmik olaylara dair anlayışımızı daha da ileriye taşıyor. Sanatçının magnetar izlenimi. Magnetarlar, Evrende şimdiye kadar ölçülen en güçlü manyetik alanlara sahip kozmik nesnelerdir. Kredi bilgileri: ESA
ESA uydularının yardımıyla ve UNIGE’den araştırmacıların da dahil olduğu uluslararası bir ekip, son derece manyetik bir nötron yıldızı olan magnetardan yayılan büyük bir patlama tespit etti.
ESA’nın INTEGRAL uydusu gökyüzünü tararken, yakındaki M82 galaksisinden yayılan bir gama ışını dalgası tespit etti. Bu gözlemden kısa bir süre sonra ESA’nın XMM-Newton X-ışını uzay teleskobu olaydan kalan herhangi bir parıltı aradı ancak hiçbir şey tespit etmedi. Cenevre Üniversitesi’nden (UNIGE) katkıda bulunan uluslararası bir araştırma grubu, patlamanın genç bir magnetardan gelen galaksi dışı bir parlama olduğu sonucuna vardı. nötron yıldızı yoğun manyetik alanıyla tanınır. Bu bulgu dergide belgelendi Doğa.
15 Kasım 2023’te ESA’nın uydusu INTEGRAL, nadir bir nesneden kaynaklanan ani bir patlama tespit etti. Yalnızca saniyenin onda biri kadar bir süre boyunca, gökyüzünde kısa bir enerjik gama ışınları patlaması belirdi. “Uydu verileri, UNIGE Astronomi Departmanı’nın Ecogia sitesine dayanan INTEGRAL Bilim Veri Merkezi’nden (ISDC) alındı; buradan, tespit edildikten sadece 13 saniye sonra dünya çapındaki gökbilimcilere bir gama ışını patlaması uyarısı gönderildi.” UNIGE Bilim Fakültesi Astronomi Bölümü kıdemli araştırma görevlisi, ISDC’nin baş sorumlusu ve yayının ortak yazarı Carlo Ferrigno şöyle açıklıyor: IBAS (Entegral Patlama Uyarı Sistemi) yazılımı, 12 milyon ışıkyılı uzaklıktaki M82 galaksisine denk gelen otomatik bir konum belirleme verdi. Bu uyarı sistemi UNIGE’deki bilim insanları ve mühendisler tarafından uluslararası meslektaşların işbirliğiyle geliştirilmiş ve işletilmektedir.
Yakındaki bir galaksiden gelen ilginç bir sinyal
“Bunun özel bir uyarı olduğunu hemen anladık. Gama ışını patlamaları çok uzaklardan ve gökyüzünün herhangi bir yerinden geliyor, ancak bu patlama yakınlardaki parlak bir galaksiden geldi,” diye açıklıyor yayının baş yazarı ve Milano, İtalya’daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden (INAF-IASF) Sandro Mereghetti. IBAS’ın katılımcısı. Ekip derhal ESA’nın XMM-Newton uzay teleskopundan patlamanın konumunun mümkün olan en kısa sürede takip gözlemini gerçekleştirmesini talep etti. Eğer bu, iki nötron yıldızının çarpışmasından kaynaklanan kısa bir gama ışını patlaması olsaydı, çarpışma yerçekimi dalgaları ve X-ışınlarında ve görünür ışıkta bir sonradan parlamaya sahiptir.
Ancak XMM-Newton’un gözlemleri yalnızca galaksideki sıcak gazı ve yıldızları gösteriyordu. İtalyan Telescopio Nazionale Galileo ve Fransız Gözlemevi de Haute-Provence dahil olmak üzere yer tabanlı optik teleskopları kullanarak, patlamadan yalnızca birkaç saat sonra başlayarak görünür ışıkta bir sinyal aradılar, ancak yine hiçbir şey bulamadılar. X-ışınlarında ve görünür ışıkta sinyal yok ve Dünya’daki dedektörler tarafından ölçülen yerçekimi dalgaları yok (LİGO/BAŞAK/KAGRA), en kesin açıklama sinyalin bir magnetardan geldiğidir.
Magnetarlar: mega-manyetik yıldızlar, yakın zamanda ölmüşler
“Güneş’in sekiz katından daha büyük kütleli yıldızlar öldüğünde, bir süpernova şeklinde patlarlar ve geride bir iz bırakır. Kara delik ya da nötron yıldızı geride. Nötron yıldızları, Cenevre Kantonu büyüklüğünde bir kürenin içine sıkıştırılmış Güneş’in kütlesinden daha fazla kütleye sahip, çok kompakt yıldız kalıntılarıdır. Hızla dönüyorlar ve güçlü manyetik alanlara sahipler.” UNIGE Fen Fakültesi Astronomi Bölümü kıdemli araştırma görevlisi ve yayının ortak yazarı Volodymyr Savchenko şöyle açıklıyor: Bazı genç nötron yıldızları, tipik nötron yıldızlarının 10.000 katından daha fazla, ekstra güçlü manyetik alanlara sahiptir. Bunlara magnetar denir. Enerjiyi işaret fişekleri halinde yayarlar ve bazen bu işaret fişekleri devasa boyutlara ulaşır.
Ancak son 50 yılda yapılan gama ışını gözlemlerinde galaksimizdeki magnetarlardan yalnızca üç dev patlamanın geldiği tespit edildi. Bu patlamalar çok güçlü: Aralık 2004’te tespit edilen bir tanesi bizden 30.000 ışıkyılı uzaklıktan geliyordu ama yine de bize çok daha yakından gelen Güneş patlamaları gibi Dünya atmosferinin üst katmanlarını etkileyecek kadar güçlüydü.
INTEGRAL tarafından tespit edilen parlama, magnetar parlamasının gezegenin dışında olduğunun ilk kesin onayıdır. Samanyolu. M82, yıldız oluşumunun gerçekleştiği parlak bir galaksidir. Bu bölgelerde büyük kütleli yıldızlar doğar, kısa çalkantılı hayatlar yaşar ve arkalarında bir nötron yıldızı bırakırlar. Volodymyr Savchenko, “Bu bölgede bir magnetarın keşfi, magnetarların muhtemelen genç nötron yıldızları olduğunu doğruluyor” diye ekliyor. Bu olağanüstü astronomik nesneleri anlamak için diğer galaktik yıldız oluşum bölgelerinde daha fazla magnetar arayışı devam edecek. Gökbilimciler daha fazlasını bulabilirlerse bu patlamaların ne sıklıkta gerçekleştiğini ve nötron yıldızlarının bu süreçte nasıl enerji kaybettiğini anlamaya başlayabilirler.
INTEGRAL, zamana karşı yarışta önemli bir araç
Bu kadar kısa süreli patlamalar ancak bir gözlemevi zaten doğru yönü işaret ettiğinde tesadüfen yakalanabilir. Bu durum, Ay’ın kapladığı gökyüzü alanından 3000 kat daha büyük olan geniş görüş alanıyla INTEGRAL’i bu tespitler açısından çok önemli kılmaktadır.
Carlo Ferrigno şöyle açıklıyor: “Otomatik veri işleme sistemimiz son derece güvenilir ve topluluğu anında uyarmamıza olanak sağlıyor.” Bunun gibi beklenmedik gözlemler tespit edildiğinde INTEGRAL ve XMM-Newton, zaman açısından kritik keşifler için gerekli olan programlarında esnek olabilir. Bu durumda, eğer gözlemler sadece bir gün sonra yapılsaydı, bunun gerçekten bir gama ışını patlaması değil de bir magnetar olduğuna dair bu kadar güçlü bir kanıt olmayacaktı.
Referans: Sandro Mereghetti, Michela Rigoselli, Ruben Salvaterra, Dominik Patryk Pacholski, James Craig Rodi, Diego Gotz, Edoardo Arrigoni, Paolo D’Avanzo, Christophe Adami, Angela Bazzano, Enrico tarafından yazılan “Yakındaki yıldız patlaması galaksisi M82’deki magnetar dev parlaması” Bozzo, Riccardo Brivio, Sergio Campana, Enrico Cappellaro, Jerome Chenevez, Fiore De Luise, Lorenzo Ducci, Paolo Esposito, Carlo Ferrigno, Matteo Ferro, Gian Luca Israel, Emeric Le Floc’h, Antonio Martin-Carrillo, Francesca Onori, Nanda Rea , Andrea Reguitti, Volodymyr Savchenko, Damya Souami, Leonardo Tartaglia, William Thuillot, Andrea Tiengo, Lina Tomasella, Martin Topinka, Damien Turpin ve Pietro Ubertini, 24 Nisan 2024, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-024-07285-4