Gökbilimciler uzak galaksideki en güçlü pulsar için kanıt buluyor

VLA Gökyüzü Araştırması’ndan (VLASS) elde edilen verileri analiz eden gökbilimciler, bilinen en genç nötron yıldızlarından birini, yani bir süpernova olarak patlayan devasa bir yıldızın süper yoğun kalıntısını keşfettiler. Ulusal Bilim Vakfı’nın Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisinden (VLA) alınan görüntüler, dönen pulsarın manyetik alanı tarafından desteklenen parlak radyo emisyonunun, süpernova patlamasından kaynaklanan yoğun bir enkaz kabuğunun arkasından ancak yakın zamanda ortaya çıktığını gösteriyor.

VT 1137-0337 olarak adlandırılan nesne, Dünya’dan 395 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir cüce galakside bulunuyor. İlk olarak Ocak 2018’de yapılan bir VLASS görüntüsünde ortaya çıktı. 1998’de VLA’nın İLK Anketi tarafından yapılan aynı bölgenin görüntüsünde görünmedi. Daha sonraki VLASS gözlemlerinde 2018, 2019, 2020 ve 2022’de görünmeye devam etti. .

Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi’nde (NRAO) bu yıl içinde Jansky Doktora Sonrası Bursuna başlayacak olan Caltech mezunu bir mezun olan Dillon Dong, “Gördüğümüz şey bir pulsar rüzgar bulutsusu” dedi. Hızla dönen bir nötron yıldızının güçlü manyetik alanı, çevreleyen yüklü parçacıkları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırdığında bir pulsar rüzgar nebulası oluşturulur.

Dong’un Caltech’teki Ph.D danışmanı Gregg Hallinan, “Özelliklerine dayanarak, bu çok genç bir pulsar – muhtemelen sadece 14 yaşında, ancak 60 ila 80 yaşından büyük değil,” dedi.

Bilim adamları bulgularını Amerikan Astronomi Derneği’nin Pasadena, California’daki toplantısında bildirdiler.

Dong ve Hallinan, nesneyi, VLA’dan görülebilen tüm gökyüzünü – gökyüzünün yaklaşık yüzde 80’ini – araştırmak için 2017’de başlayan bir NRAO projesi olan VLASS’tan elde edilen verilerde keşfetti. Yedi yıllık bir süre boyunca, VLASS, geçici nesneleri bulma hedeflerinden biri ile gökyüzünün üç kez tam bir taramasını yürütüyor. Gökbilimciler, 2018’deki ilk VLASS taramasında VT 1137-0337’yi buldular.

Bu VLASS taramasının FIRST adlı daha önceki bir VLA gökyüzü araştırmasından elde edilen verilerle karşılaştırılması, bilinen galaksilerle ilişkilendirilebilecek 20 adet özellikle parlak geçici nesne ortaya çıkardı.

Dong, “Bu, galaksisinde bir yıldız oluşumu patlaması yaşadığı ve ayrıca radyo emisyonunun özellikleri nedeniyle göze çarpıyordu.” Dedi. SDSS J113706.18-033737.1 olarak adlandırılan gökada, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 100 milyon katını içeren bir cüce gökadadır.

VT 1137-0337’nin özelliklerini incelerken, gökbilimciler bir süpernova, gama ışını patlaması veya bir yıldızın süper kütleli bir kara delik tarafından parçalandığı gelgit bozulması olayı dahil olmak üzere birkaç olası açıklamayı düşündüler. En iyi açıklamanın bir pulsar rüzgar nebulası olduğu sonucuna vardılar.

Bu senaryoda, Güneş’ten çok daha büyük bir yıldız bir süpernova olarak patladı ve arkasında bir nötron yıldızı bıraktı. Orijinal yıldızın kütlesinin çoğu, bir enkaz kabuğu olarak dışa doğru üflendi. Nötron yıldızı hızla döner ve güçlü manyetik alanı çevredeki uzayı süpürürken yüklü parçacıkları hızlandırarak güçlü radyo emisyonuna neden olur.

Başlangıçta, radyo emisyonu, patlama enkazının kabuğu tarafından engellendi. Bu kabuk genişledikçe, giderek daha az yoğun hale geldi ve sonunda pulsar rüzgar bulutsusundaki radyo dalgaları geçebilecek hale geldi.

Hallinan, “Bu, 1998’deki İLK gözlem ile 2018’deki VLASS gözlemi arasında gerçekleşti.” Dedi.

Muhtemelen bir pulsar rüzgar bulutsusunun en ünlü örneği, 1054 yılında parlak bir şekilde parlayan bir süpernovanın sonucu olan Toros takımyıldızındaki Yengeç Bulutsusu’dur. Yengeç bugün küçük teleskoplarla kolayca görülebilir.

Dong, “Bulduğumuz nesne, daha güçlü bir manyetik alana sahip Yengeç’ten yaklaşık 10.000 kat daha enerjik görünüyor” dedi. “Muhtemelen ortaya çıkan bir ‘süper Yengeç’tir” diye ekledi.

Dong ve Hallinan VT 1137-0337’yi büyük olasılıkla bir pulsar rüzgar bulutsusu olarak kabul etse de, manyetik alanının nötron yıldızının bir manyetar – bir süper manyetik nesne sınıfı – olarak nitelendirilmesine yetecek kadar güçlü olması da mümkündür. Magnetarlar, şu anda yoğun bir çalışma altında olan gizemli Hızlı Radyo Patlamalarının (FRB’ler) kökeni için önde gelen bir adaydır.

Dong, “Bu durumda, ortaya çıkma eyleminde yakalanan ilk magnetar olur ve bu da son derece heyecan verici” dedi.

Gerçekten de bazı Hızlı Radyo Patlamalarının, doğası da bir gizem olan kalıcı radyo kaynaklarıyla ilişkili olduğu bulunmuştur. Özelliklerinde VT 1137-0337 ile güçlü bir benzerlik taşırlar, ancak güçlü bir değişkenlik kanıtı göstermediler.

Dong, “Çok benzer bir kaynağın açılmasıyla ilgili keşfimiz, FRB’lerle ilişkili radyo kaynaklarının da parlak pulsar rüzgar bulutsuları olabileceğini gösteriyor.” Dedi.

Gökbilimciler, nesne hakkında daha fazla bilgi edinmek ve zamanla davranışını izlemek için daha fazla gözlem yapmayı planlıyorlar.