NYU fizikçisi Glennys Farrar’ın yeni bir makalesi, evrenin en felaket olaylarını anlamak için bir araç sunuyor: iki nötron yıldızı bir kara delik oluşturmak için birleşiyor. Yukarıdaki örnekte, iki nötron yıldızı çarpışmanın eşiğinde. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi.
Ultrahigh enerji kozmik ışınları, enerjileri insanlar tarafından elde edilebilecek bir milyon kattan fazla olan evrendeki en yüksek enerjili parçacıklardır. Ancak UHECR’lerin varlığı 60 yıldır bilinirken, araştırmacılar, tüm gözlemleri açıklayan kökenleri için tatmin edici bir açıklama oluşturmayı başaramamışlardır.
Ancak New York Üniversitesi fizikçisi Glennys Farrar tarafından tanıtılan yeni bir teori, UHECR’lerin nasıl yaratıldığı konusunda uygun ve test edilebilir bir açıklama sunuyor.
NYU’da Julius Silver, Rosalind S. Silver ve Enid Silver Winslow profesörü Farrar, “Yirmi yıllık çabadan sonra, evrendeki gizemli en yüksek enerjili parçacıkların kökeni nihayet tanımlanmış olabilir” diyor. “Bu içgörü, evrenin en felaket olaylarını anlamak için yeni bir araç verir: altın, platin, uranyum, iyot ve ksenon dahil olmak üzere birçok değerli veya egzotik unsurun yaratılmasından sorumlu bir kara delik oluşturmak için birleşen iki nötron yıldızı.”
. işdergide görünen Fiziksel İnceleme Mektuplarıson kara deliğin oluşumundan önce, ikili nötron yıldız birleşmelerinin türbülanslı manyetik çıkışlarında UHECR’lerin hızlandırılmasını önerir. Süreç aynı anda güçlü yerçekimi dalgaları üretir-bazıları Ligo-Virgo işbirliğinde bilim adamları tarafından zaten tespit edilir.
Bu görüntüler yeni bir süper bilgisayar modeli kullanılarak simüle edilen iki nötron yıldızının birleşmesini göstermektedir. Kırmızı renkler daha düşük yoğunlukları gösterir. Yeşil ve beyaz kurdeleler ve çizgiler manyetik alanları temsil eder. Yörüngede nötron yıldızları, yerçekimi dalgaları yayarak ve yaklaşık üç yörüngeden sonra veya 8 milisaniyeden daha az bir sürede birleşerek hızla enerji kaybeder. Birleşme birleştirilmiş manyetik alanı güçlendirir ve karıştırır. Bir kara delik oluşur ve manyetik alan daha organize olur, sonunda kısa gama ışını patlamalarına güç veren jetleri destekleyebilen yapılar üretir. Kredi: NASA/AEI/Zib/m. Koppitz ve L. Rezzolla.
Farrar’s Fiziksel İnceleme Mektupları Teklif, ilk kez UHECR’lerin en gizemli özelliklerinden ikisini açıklıyor: bir UHECR’nin enerjisi ile elektrik yükü ile bir avuç en yüksek enerji olayının olağanüstü enerjisi arasındaki sıkı korelasyon.
Farrar’ın analizinden kaynaklanan, gelecekteki çalışmalarda deneysel doğrulama sağlayabilecek iki sonuçtur:
- En yüksek enerji UHECR’ler, Xenon ve Tellurium gibi nadir “R-Process” elemanları olarak ortaya çıkar ve UHECR verilerinde böyle bir bileşeni araştırır.
- UHECR çarpışmalarından kaynaklanan son derece yüksek enerjili nötrinolara mutlaka ana nötron yıldız birleşmesinde üretilen yerçekimi dalgası eşlik eder.
Daha fazla bilgi:
Glennys R. Farrar, ikili nötron yıldızı birleşme en yüksek enerji kozmik ışınlarının kaynağı olarak birleşiyor, Fiziksel İnceleme Mektupları (2025). Doi: 10.1103/Physrevlett.134.081003
Atıf: Yeni Teori, Yıldız Birleşmelerinin 1 Mart 2025’te https://phys.org/news/2025-03 theory-star-mergers-niverse-highest.html
Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin olmadan hiçbir parça çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı olarak sağlanır.
