En az 10.000 yıldır gerçekleşen en parlak gama ışını patlamasını inceleyen bir araştırmacı ekibi, patlamanın temelinde aşırı fizik yattığına inandıkları benzersiz bir emisyon çizgisi belirlediler.
Ekibin araştırması, yayınlanan bu hafta Bilim, gama ışını patlaması başladıktan yaklaşık 280 saniye sonra ortaya çıkan bir emisyon çizgisini sorguluyor.
NASA’nın Radboud Üniversitesi’nde araştırmacı ve araştırmanın baş yazarı olan Maria Edvige Ravasio, “Bu sinyali ilk gördüğümde tüylerim diken diken oldu” dedi. serbest bırakmak“O zamandan beri yaptığımız analizler, bunun GRB’leri incelediğimiz 50 yılda görülen ilk yüksek güvenilirlikli emisyon çizgisi olduğunu gösteriyor.”
Bu gama ışını patlaması neydi?
Gama ışını patlaması, uzak bir yıldızın parlak ölümüyle meydana geldiği düşünülen özellikle büyük bir uzay patlamasıydı. Tam adı GRB 221009A’dır, ancak daha yaygın olarak BOAT veya Tüm Zamanların En Parlakı olarak bilinir. Bu tam olarak doğru değil, ancak kesinlikle şimdiye kadar kaydedilen en parlak olanı.
Patlama, yıldızın çöküşü hakkında o kadar parlak bir şekilde iletilmiş ki, X ve gama ışınları çoğu uzay tabanlı gözlemevini geçici olarak alt üst etmiş. Ancak olaydan yaklaşık iki yıl sonra, araştırmacılar hala BOAT hakkında yeni bilgiler öğreniyorlar.
“Bazı önceki çalışmalar diğer GRB’lerde emilim ve emisyon özellikleri için olası kanıtlar bildirmiş olsa da, daha sonraki incelemeler bunların hepsinin sadece istatistiksel dalgalanmalar olabileceğini ortaya koydu. BOAT’ta gördüğümüz şey farklı,” dedi INAF-Brera Gözlemevi’nde araştırmacı ve makalenin ortak yazarı olan Om Sharan Salafia aynı basın bülteninde. “Bu özelliğin sadece bir gürültü dalgalanması olma olasılığının yarım milyarda birden az olduğunu belirledik.”
BOAT’un kısa tarihi
BOAT, ilk olarak Ekim 2022’de Ulusal Bilim Vakfı’nın NOIRLab teleskopu Gemini South tarafından tespit edildi. Araştırmacılar, olayın yaklaşık 2,4 milyar ışık yılı uzaklıkta gerçekleştiğini belirlediler ve uzay tabanlı X ve gama ışını teleskopları, olayın parlaklığı karşısında hızla şaşkına döndüler.
Olay Mart 2023’te BOAT olarak doğrulandı. Patlama aslında tüm zamanların en parlak patlaması değil, ancak bir astrofizikçinin söylediğine göre “insan uygarlığının başlangıcından bu yana meydana gelen X-ışını ve gama ışını enerjilerindeki muhtemelen en parlak patlama”. BOAT’ın 10.000 yılda bir gerçekleşen bir olay olduğu belirlendi. Bir araştırma ekibi yayınlanan patlamanın X-ışını gözlemleri Astrofizik Dergisi Mektupları.
O Haziran ayında, başka bir ekip BOAT’un gama ışını jetinin yapısını analiz etti. Gökbilimciler, patlamanın yapısının, çöken yıldızların saçtığı diğer enerji patlamalarından kaynaklanan gama ışını patlamalarını anlamak için bir plan sağlayabileceğine inanıyor.
Araştırmacılar Kasım 2023’te BOAT’ın gama ışını enerji çıktısının daha eksiksiz bir analizini yayınladılar. Bu çalışma, BOAT’ı taşıyan yıldızın Güneş’ten 20 kat daha ağır olduğunu ve yanmanın yüzlerce saniye sürdüğünü buldu. Sonuç olarak, ekip 3 teraelektronvoltu aşan olayda 140’tan fazla gama ışını tespit etti. Bir araştırmacı Gizmodo’ya bulgunun “GRB art parıltılarının standart modeline meydan okuduğunu” söyledi.
Araştırmacılar ne buldu?
Ekibin tespit ettiği emisyon çizgisi yaklaşık 40 saniye boyunca devam etti ve yaklaşık 12 milyon elektronvoltluk bir tepe enerjisine sahipti. Araştırma ekibi bunun elektronlar ve pozitronlar (antimadde karşılıkları) arasındaki çarpışmalardan kaynaklandığına inanıyor.
Aynı basın bülteninde, çalışmanın ortak yazarı, Gran Sasso Bilim Enstitüsü ve Gran Sasso Ulusal Laboratuvarı’nda araştırmacı olan Gor Oganesyan, “Bir elektron ve bir pozitron çarpıştığında, yok olurlar” dedi. “Maddenin ışık hızına yakın bir hızda hareket ettiği jete baktığımız için, bu emisyon büyük ölçüde maviye kayıyor ve çok daha yüksek enerjilere doğru itiliyor.”
NASA makalesine göre, ekibin gözlemlediği tepe enerjiye sahip olmak için elektron-pozitron çiftlerinin ışık hızının %99,9’u hızında bize doğru hareket ediyor olması gerekir. BOAT’un aşırı patlayıcılığı zaten biliniyordu, ancak yeni araştırma bu dinamizmi perspektife koyuyor.
Peki şimdi TEKNE’nin durumu ne olacak?
Bilim insanları hala 2022 patlamasının patlayıcı sonuçlarını inceliyor. Daha bu nisan ayında, bir ekip patlamanın kökenini incelemek için Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı ve bunun bir süpernovadan kaynaklandığını buldu: bir yıldızın parlak, patlayıcı ölümü. Ekip BOAT’tan ağır elementlere dair hiçbir işaret görmedi, bu elementlerin evrendeki kökenleri açık bir soru olarak kaldı.
BOAT’ın yaydığı radyoaktif serpintilerin daha fazla incelenmesi ve diğer gama ışını kaynaklarının gözlemlenmeye devam edilmesi, evrenimizdeki en yoğun olaylardan bazıları olan bu olaylara ışık tutabilir.