Uzaydan gelen yanıp sönen radyo darbeleri ‘var olmaması gereken’ kozmik bir nesneye işaret ediyor

En büyük yıldızlardan bazıları yaşamlarının sonuna ulaştığında, muhteşem süpernovalar halinde patlarlar ve arkalarında nötron yıldızları adı verilen inanılmaz derecede yoğun çekirdekler bırakırlar. Bu kalıntıların bazıları manyetik kutuplarından güçlü radyo ışınları yayar.

Yıldız döndükçe, bu ışınlar Dünya’nın yanından geçip gidiyor ve kozmik bir deniz fenerine benzer şekilde periyodik radyo dalgası darbeleri üretiyor. Bu davranışları onlara “pulsar” adını kazandırdı.

Pulsarlar genellikle inanılmaz derecede hızlı dönerler ve tam dönüşlerini genellikle birkaç saniye içinde, hatta daha kısa sürede tamamlarlar. Son üç yılda, çok daha yavaş aralıklarla periyodik radyo darbeleri yayan bazı gizemli nesneler ortaya çıktı ve bunu, nötron yıldızlarına ilişkin mevcut anlayışımızla açıklamak zor.

Yeni araştırmada şimdiye kadarki en yavaş kozmik deniz fenerini bulduk; her 6,5 saatte bir dönen deniz feneri. Bu keşif, şurada yayınlandı Doğa Astronomimümkün olduğunu düşündüğümüz şeylerin sınırlarını zorluyor.

Yavaş deniz fenerimiz aynı zamanda her iki manyetik kutbundan gelen radyo darbelerini görmemizi sağlayacak şekilde Dünya ile aynı hizadadır. Bu nadir olay, bu kadar yavaş dönen nesneler için bir ilk olma özelliğini taşıyor ve bu yıldızların nasıl çalıştığına dair yeni bir pencere sunuyor.

Var olmaması gereken bir nesne mi?

ASKAP J1839-0756 isimli cismi Batı Avustralya’nın Wajarri Yamaji ülkesinde bulunan CSIRO’nun ASKAP radyo teleskopunu kullanarak keşfettik.

Rutin bir gözlem sırasında ASKAP J1839-0756 öne çıktı çünkü konumunda daha önce bilinen hiçbir nesne tanımlanmamıştı. Radyo emisyonu, parlaklığı sadece 15 dakika içinde %95 oranında azalan, sönük bir patlama gibi göründü.

İlk başta kaynağın periyodik radyo darbeleri yayınladığına dair hiçbir fikrimiz yoktu. İlk gözlem sırasında yalnızca tek bir patlama tespit edildi.

Daha fazlasını ortaya çıkarmak için, ASKAP’ın yanı sıra Narrabri, NSW’deki Kamilaroi ülkesindeki CSIRO’nun Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi ve Güney Afrika’daki son derece hassas MeerKAT radyo teleskopuyla daha fazla gözlem gerçekleştirdik. Uzun bir ASKAP gözlemi sonunda, kaynağın periyodik doğasını doğrulayan, 6,5 saat aralıklarla ayrılmış iki darbeyi ortaya çıkardı.

Ancak asıl sürpriz şu: Nötron yıldızları hakkında bildiklerimize göre ASKAP J1839-0756’nın var olmaması bile gerekiyor.

Nötron yıldızları dönme enerjilerini radyasyona dönüştürerek radyo darbeleri yayarlar. Zamanla enerji kaybederler ve yavaşlarlar.

Standart teori, bir nötron yıldızının dönüşü belirli bir noktanın (dakikada yaklaşık bir dönüş) ötesinde yavaşladığında, radyo darbeleri yaymayı tamamen durdurması gerektiğini söylüyor. Ancak işte ASKAP J1839-0756, her 6,5 saatte bir dönüş gibi yavaş bir tempoyla evreni aydınlatıyor.

İki kutbun hikayesi

ASKAP J1839-0756’nın daha hızlı dönen kuzenleri olan pulsarların çoğu, tek taraflı el fenerleri gibidir. Etrafında döndükleri eksen, manyetik alanlarının eksenine yakın bir şekilde hizalanmıştır; bu, yalnızca bir manyetik kutuptan gelen flaşları gördüğümüz anlamına gelir.

Ancak pulsarların yaklaşık %3’ünde dönme ve manyetik eksenler birbirine neredeyse dik açıdadır, bu da her iki kutuptan gelen darbeleri görmemizi sağlar. Ara darbeler olarak adlandırılan bu nadir çift parlamalar, yıldızın geometrisine ve manyetik alanına benzersiz bir pencere sağlar.

Bir pulsarın manyetik ve dönme eksenlerinin, yavaşladıkça daha fazla mı yoksa daha az mı hizalandığı hala açık bir sorudur.

ASKAP J1839-0756’dan gelen sinyal bu soruya ipucu verebilir. Ana darbesinden yaklaşık 3,2 saat sonra, farklı özelliklere sahip daha zayıf bir darbe yayar, bu da karşıt manyetik kutuptan gelen radyo ışığını gördüğümüzü güçlü bir şekilde akla getirir.

Bu keşif, ASKAP J1839-0756’yı kendi sınıfında interpuls yayan ilk yavaş vuruş yapıyor ve bu tür nesnelerin nasıl çalıştığına dair büyük soruları gündeme getiriyor.

Magnetar mı yoksa yeni bir şey mi?

Peki bu kozmik anomaliye güç veren şey nedir? Bir olasılık, bunun bir magnetar (Dünya’nın en güçlü mıknatıslarını tüy kadar hafif gibi gösteren, güçlü bir manyetik alana sahip bir nötron yıldızı) olmasıdır.

Magnetarlar farklı bir mekanizma yoluyla radyo darbeleri üretir ve bu da onların daha yavaş dönüş hızlarında bile parlamaya devam etmelerini sağlayabilir. Ancak magnetarların bile sınırları vardır ve periyotları genellikle saatlerle değil saniyelerle ölçülür.

Bunun tek istisnası, periyodu 6,67 saat olan 1E 161348-5055 isimli magnetardır. Ancak yalnızca X-ışını yayar ve radyo darbesi yaymaz.

ASKAP J1839-0756 tamamen farklı bir şey olabilir mi? Bazı gökbilimciler benzer nesnelerin beyaz cüceler, yani daha az kütleli yıldızların arta kalan çekirdekleri olup olmadığını merak ediyor.

Beyaz cüceler nötron yıldızlarından çok daha yavaş dönerler, ancak hiçbir izole beyaz cücenin radyo darbesi yaydığı gözlemlenmemiştir. Şu ana kadar başka dalga boylarında yapılan hiçbir gözlemde gökyüzünün bu konumunda bir beyaz cücenin varlığına dair kanıt bulunamadı.

Kozmik bir bulmaca

ASKAP J1839-0756 ne olursa olsun, bu nesnenin kural kitabını yeniden yazdığı açık. Yavaş dönüş, radyo darbeleri ve interpulslardan oluşan garip kombinasyon, gökbilimcileri nötron yıldızı davranışının sınırlarını yeniden düşünmeye ve bu muammanın kalbinde yatan şey için yeni olasılıkları keşfetmeye zorluyor.

ASKAP J1839-0756’nın keşfi, özellikle her şeyi çözdüğümüzü düşündüğümüzde, evrenin bizi şaşırtmayı sevdiğini hatırlatıyor. Bu gizemli nesneyi izlemeye devam ettikçe daha fazla sırrı açığa çıkaracağız.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okuyun orijinal makale.