Namibya’daki bilim insanları, kendi içine çöken bir yıldızdan gelen ve gama ışınlarından oluşan olağanüstü bir kozmik patlamayı kaydetti.

Gama ışını patlaması (GIP), Fermi ve Swift uydularının Eridanus takımyıldızında bir radyasyon patlaması saptaması üzerine, 29 Ağustos 2019’da Yüksek Enerjili Stereoskopik Sistem (H.E.S.S.) kullanılarak kaydedildi.

Alman araştırma merkezi Alman Elektron Dairesel Hızlandırıcısı’ndan (DESY) bilim insanı Sylvia Zhu, "Gama ışını patlamaları, galaksi dışı uzak kaynaklardan yayılan, gökyüzünde gözlemlenen parlak X-ışını ve gama-ışını parlamalarıdır" dedi.

Bunlar evrendeki en büyük patlamalardır ve hızla dönen devasa bir yıldızın içine çökerken bir karadeliğe dönüşmesiyle ilgilidir. Serbest kalan yerçekimi enerjisinin bir kısmı ultra rölativistik (Işık hızına yakın hızlarda gerçekleşen olaylar -ç.n.) bir patlama dalgasının oluşumunu besler. Bunların salımları iki farklı aşamaya ayrılır: Onlarca saniye süren kaotik bir başlangıç evresi ve ardından uzun süreli, yumuşak biçimde sönen bir artık ışınım evresi.

Tipik bir gama ışını patlaması genellikle 20 milyar ışık yılı uzaklıkta gerçekleşir ama bu patlama yalnızca bir milyar ışık yılı uzaklıkta gözlemlendi. Bu durum bilim insanlarına kendi ifadeleriyle patlamayı "ön koltuktan" izleme fırsatı verdi. DESY’den Andrew Taylor, "Birkaç gün boyunca bu artık ışınımı ve emsalsiz gama-ışını enerjilerini gözlemleyebildik" ifadelerini kullandı.

Bu patlamanın nispeten daha kısa mesafede meydana gelmesi, bilim insanlarının radyasyonun "renklerini" (foton enerjilerini) görebilmesi anlamına geliyordu. GIP'ler görünür ışığın fotonlarından yaklaşık bir trilyon kat daha fazla enerji içeren, 3,3 tera-elektronvoltluk enerjiye kadar ulaşabilen bir spektruma sahip.

Patlamayı takip eden üç gün boyunca bilim insanları, artık ışınımın izini hala sürebiliyordu. Bulgular, bilim insanlarının daha önce ışınım hakkında düşündüklerini baştan yazdı.

Yerleşik teoriler X-ışınlarının ve gama-ışınlarının ayrı mekanizmalarla yayıldığını ve X-ışınlarının tıpkı Dünya’da parçacık hızlandırıcıların bilimsel amaçla X-ışını üretmesi gibi patlamanın manyetik alanından sapan ultra hızlı elektronlardan kaynaklandığını öne sürüyor.

Hızlandırıcı içindeki parçacıkların hızlanma ve soğuma dengesi tarafından belirlenen "yanma limiti" nedeniyle çok güçlü patlamaların bile elektroniği gama ışınları üretecek şekilde hızlandırması pek olası görünmüyordu. Bu mekanizma aracılığıyla yüksek enerjili gama ışınları üretmek yanma limitini aşan elektronlar gerektirir ama bu yeni patlamadan elde edilen gözlemler farklı bir şey gösteriyor: Birbiriyle eşzamanlı hale gelerek görünür olan bu X-ışını, gama-ışını ve söz konusu gama-ışınının spektrumu; X-ışını spektrumunun ekstrapolasyonuyla (Veri noktaları yoluyla bir eğri elde edip veri kümesinin dışında kalan noktalardaki değerleri tahmin etmek için kullanılan yöntemlerin bütününe verilen isim. -ç.n.) açıkça eşleşti.

Tokyo’daki Rikkyo Üniversitesi’nden Dmitry Khangulyan, "Bu iki enerji aralığındaki salım farklı kökenlere sahipse X-ışını ve çok yüksek enerjili gama-ışını enerji bantlarında böyle dikkate değer ölçüde benzer spektral ve zamansal özellikleri gözlemlemek son derece beklenmedik bir durumdur" diyor.

Bilim insanları bu keşiften sonra GIP artık ışınımını daha fazla incelemeleri gerekeceğini söylüyor. Bu araştırmaların yaygınlaşması beklentileriyle birlikte Çerenkov Teleskop Dizgesi (CTA) gibi yeni nesil cihazların çok yüksek enerji bandındaki radyasyonu düzenli aralıklarla saptayabileceği ve bilim insanlarının bu tuhaf doğa olaylarının fiziğini gerçekten anlamalarını sağlayacağı umuluyor.

"GRB 190829A artık ışınımındaki X-ışını ve gama-ışını zamansal ve spektral benzerliklerinin ortaya çıkarılması" başlığını taşıyan araştırma Science'ta yayımlandı.

*İçerik orijinal haline bağlı kalınarak çevrilmiştir. Independent Türkçe'nin editöryal politikasını yansıtmayabilir. 

https://www.independent.co.uk/space

Independent Türkçe için çeviren: Umut Can Yıldız