Fermi misyonu, gama ışını gökyüzünün 14 yıllık hızlandırılmış görüntüsünü yaratıyor

Evren, NASA’nın Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu tarafından elde edilen 14 yıllık verilerden oluşturulan, tüm gökyüzünü gösteren hızlandırılmış bir filmde canlanıyor. Zaman zaman parıldayan güneşimiz, galaksimizdeki ve ötesindeki yüksek enerji kaynaklarının arka planına karşı gökyüzünde sakin bir şekilde bir yol çiziyor.

Kıdemli bilim insanı Seth Digel, “Samanyolu’nun parlak, sabit gama ışını parıltısı, uzak galaksilerin çekirdeklerindeki süper kütleli kara delikler tarafından desteklenen, ışık hızına yakın jetlerin günlerce süren yoğun parlamalarıyla noktalanıyor” dedi. Görüntüleri oluşturan kişi Kaliforniya Menlo Park’taki SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı’ndan Dr. “Gökyüzünün herhangi bir yerinde ortaya çıkabilen bu dramatik patlamalar, milyonlarca ila milyarlarca yıl önce meydana geldi ve biz izlerken onların ışıkları Fermi’ye henüz ulaşıyor.”

Gama ışınları ışığın en yüksek enerjili formudur. Film, Fermi’nin Geniş Alan Teleskobu (LAT) tarafından Ağustos 2008 ile Ağustos 2022 arasında tespit edilen, enerjisi 200 milyon elektron voltun üzerinde olan gama ışınlarının yoğunluğunu gösteriyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, görünür ışığın enerjileri 2 ile 3 elektron volt arasındadır. Daha parlak renkler, daha yoğun gama ışını kaynaklarının yerlerini işaretler.

Fermi Proje Bilim Adamı Vekili Judy Racusin şunları anlatıyor: “Filmde gözünüze çarpan ilk şeylerden biri, ekran boyunca sürekli bir yay çizen bir kaynaktır. Görünen hareketi, Dünya’nın etrafındaki yıllık yörünge hareketini yansıtan, bizim güneşimizdir.” filmin turu NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde.

Çoğu zaman LAT, kozmik ışınlar adı verilen hızlandırılmış parçacıklar (ışık hızına yakın hızda hareket eden atom çekirdekleri) sayesinde güneşi zayıf bir şekilde algılar. Güneş’in gazına ve hatta yaydığı ışığa çarptığında gama ışınları ortaya çıkar. Ancak zaman zaman güneş, güneş patlamaları adı verilen güçlü patlamalar sayesinde aniden parlar ve bu da yıldızımızı kısa süreliğine gökyüzünün en parlak gama ışını kaynaklarından biri haline getirebilir.

Film gökyüzünü iki farklı açıdan gösteriyor. Dikdörtgen görünüm, galaksimizin merkezi ortada olacak şekilde tüm gökyüzünü gösterir. Bu, yıldızlararası gaza ve yıldız ışığına çarpan kozmik ışınlardan üretilen gama ışınlarıyla parıldayan Samanyolu’nun merkez düzlemini vurgulamaktadır. Aynı zamanda nötron yıldızları ve süpernova kalıntıları da dahil olmak üzere birçok başka kaynakla da lekelenmiştir. Bu merkezi bandın üstünde ve altında, galaksimizin dışına ve hızla değişen parlak kaynaklarla dolu daha geniş bir evrene bakıyoruz.

Bunların çoğu aslında uzak galaksilerdir ve galaksimizin kuzey ve güney kutuplarına odaklanan farklı bir bakış açısıyla daha iyi görülebilirler. Blazar adı verilen bu galaksilerin her biri, merkezinde bir milyon veya daha fazla güneş kütlesine sahip bir kara deliğe ev sahipliği yapıyor.

Her nasılsa, kara delikler son derece hızlı hareket eden madde jetleri üretiyor ve blazarlarla bu jetlerden birinin neredeyse doğrudan aşağısına bakıyoruz, bu onların parlaklığını ve değişkenliğini artıran bir görüntü.

Racusin, “Varyasyonlar bize bu jetlerle ilgili bir şeylerin değiştiğini gösteriyor” dedi. “İlginç bir şey olduğunda bu kaynakları düzenli olarak izliyoruz ve uzaydaki ve yerdeki diğer teleskopları uyarıyoruz. Bu işaret fişeklerini kaybolmadan önce yakalamak için hızlı olmalıyız ve ne kadar çok gözlem toplayabilirsek o kadar iyi sonuç elde edebiliriz.” Bu olayları anlayabileceğim.”

Fermi, evrendeki bu değişiklikleri ortaya çıktıkça yakalamak için birlikte çalışan büyüyen görev ağında önemli bir rol oynuyor.

Bu galaksilerin çoğu oldukça uzaktadır. Örneğin 4C +21.35 olarak bilinen bir blazarın ışığı 4,6 milyar yıldır yol alıyor, bu da bugün gördüğümüz patlamanın aslında güneşimiz ve güneş sistemimiz oluşmaya başlarken meydana geldiği anlamına geliyor. Diğer parlak blazarlar iki kattan daha uzaktadır ve birlikte kozmik zaman boyunca kara delik aktivitesinin çarpıcı anlık görüntülerini sağlarlar.

Fermi’nin üzerinde çalıştığı, en güçlü kozmik patlamalar olan gama ışını patlamaları gibi pek çok kısa süreli olay, hızlandırılmış çekimde görülmüyor. Bu, görüntüleri keskinleştirmek için verilerin birkaç gün boyunca işlenmesinin bir sonucudur.

LAT konsepti SLAC’ta icat edildi, cihaz aynı zamanda elektronik ve uçuş yazılımından da sorumlu olan SLAC’ta monte edildi ve test edildi ve SLAC, yeni aşağı bağlantılı verileri günde birkaç kez işlemeye devam ediyor.

Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu, Goddard tarafından yönetilen bir astrofizik ve parçacık fiziği ortaklığıdır. Fermi, ABD Enerji Bakanlığı ile işbirliği içinde, Fransa, Almanya, İtalya, Japonya, İsveç ve ABD’deki akademik kurumların ve ortakların önemli katkılarıyla geliştirildi.