Beyaz Cüce Üzerindeki Patlamaların Mükemmele Yakın Bir Parçacık Hızlandırıcı Olduğu Bulundu  

Nova adı verilen yıldız patlamaları, yüksek enerjili kozmik ışınlar üretir, ancak gök bilimciler bunların ne kadar enerjik olabileceğinden emin değiller. Tekrarlayan RS Ophiuch yıldızının gözlemleri, doğada çalışan şeylerin nadir bir örneğidir ve basitleştirilmiş modellerin olması gerektiğini söyler. Ayrıca, daha ünlü ve etkili süpernovaların işleyişi üzerinde de etkileri olabilir.

"Nova" kelimesi yeni bir yıldız için bir ifadeden gelir, çünkü teleskop öncesi gök bilimcilerin düşündüğü şey buydu, yıldızlar daha önce hiç görülmemiş yerlerde ortaya çıkmıştı. O zamandan beri, söz konusu yıldızların eski ve soluk olduklarını, ana akım yaşamlarını aştığı fark edildi, bu nedenle onlar geçici canlanmalarına kadar çıplak gözle görünemedi.

Sıradan bir yıldızdan gelen malzeme yakındaki bir beyaz cücenin üzerine düştüğünde, kompakt yıldızın dış katmanlarında kısa bir termonükleer patlamayı ateşlediğinde bir nova meydana gelir. Görünür ışıkla birlikte, bu gama ışınlarını serbest bırakır ve Science'daki bir makale, bunların gerçekten çok yüksek enerji olabileceğini ortaya koymaktadır.

Bazı novalar bir kez ve bir daha asla veya öngörülemeyen aralıklarla meydana gelir, ancak diğerleri daha güvenilirdir. RS Ophiuch her 9 ila 26 yılda bir patlar. Bu, yalnızca gök bilimcilerin zamanı geldiğinde ona göz kulak olması gerektiğini bildikleri anlamına gelmiyor, aynı zamanda bizi ilgili yıldızların ilişkilerini incelemeye yönlendirdi.

Arka plandaki beyaz cüce, çok daha az yoğun kırmızı devin malzemesini çizerken, sanatçının patlamadığı zamandaki RS Ophiuchi izlenimi. Yeterli malzeme biriktiğinde, patlamalar meydana gelir.

 

Yüksek Enerjili Stereoskopik Sistem (H.E.S.S) Nova programından Dr. Alison Mitchell yaptığı açıklamada, “Sistemi oluşturan yıldızlar, birbirlerinden Dünya ve Güneş ile yaklaşık olarak aynı uzaklıkta.” dedi.

H.E.S.S, yüksek enerjili ışınlar üst atmosferle karşılaştığında üretilen Cherenkov radyasyon kaskadı tespit eder. "Ağustos 2021'de nova patladığında, H.E.S.S. teleskoplar, ilk kez çok yüksek enerjili gama ışınlarında bir galaktik patlamayı gözlemlememizi sağladı." diye açıkladı Mitchell.

Uzaydaki herhangi bir patlama gibi, novalar da parçacıkları yüksek enerjilere hızlandırır, ancak araştırmacılar RS Ophiuchi’den gelen parçacıkların, daha önce novalardan gözlemlenenlerden birkaç yüz kat daha fazla enerjiye sahip olduğunu keşfettiler.

Teorik modeller, ideal koşullar altında en güçlü nova ile hızlandırılmış protonların ve atom çekirdeklerinin düşük terra elektron voltlarında olacağını öne sürdü ama koşullar ne zaman ideal hale geldi? Astrofizikçiler, gerçekte enerjilerin daha düşük olacağını ve yalnızca çok daha düşük enerjili parçacıkların kanıtını bulabileceğini umuyorlardı.

Bununla birlikte, Mitchell ve ortak yazarlar gerçekten 1-2,5 TeV parçacıklar buldular. RS Ophiuchi'nin bir parçacık hızlandırıcısının platonik idealinin bir şey olduğunu ve patlamanın şok dalgasının enerjisini hızlı hareket eden parçacıklara verimli bir şekilde dönüştürdüğünü öne sürüyorlar. 

Deutsches Elektronen-Synchrotron'da doktora öğrencisi olan Ruslan Konno, "Parçacık ivmesi için teorik sınıra gerçek kozmik şok dalgalarında gerçekten ulaşılabileceği gözleminin astrofizik için muazzam etkileri var. Bu, hızlanma sürecinin çok daha aşırı akrabaları olan süpernovalarda da aynı derecede verimli olabileceğini gösteriyor." dedi.

Dünya, galaksimizin içindeki ve dışındaki kaynaklardan gelen kozmik ışınlarla yağıyor. Bu kaynakların çoğu bilinmesine rağmen, kozmik ışınların çoğunun kökeni bilinmemektedir ve bu keşif, novanın katkısının hafife alınmış olabileceğini göstermektedir.

Bir yıl önce, en güçlü kozmik ışınların -H.E.S.S'in tespit ettiklerinden neredeyse bin kat daha enerjik- süpernovalardan değil, yıldız kümelerinden geldiği ortaya çıktı. Yazarlar, başarılarını Namibya'nın H.E.S.S teleskoplarına yeni aletlerin eklenmesine ve amatör gök bilimciler tarafından RS Ophiuchi'nin son patlamasının erken bildirimine bağlıyor.

 

Kaynak:

https://www.iflscience.com/space/explosions-on-a-white-dwarf-found-to-be-a-nearperfect-particle-accelerator/