Fermi Baloncuklarından Gizemli Gama Işınları Yayılmıyor Olabilir

Samanyolu yakınlarında bir gama ışını bulundu.

Daha önce Samanyolu galaktik merkezinden Fermi baloncukları olarak adlandırılan yapılarla ilişkilendirilen enerjik radyasyon aslında daha uzak bir şeyden geliyor gibi görünüyor.

Bunun yerine kökenin, bizim yörüngemizde dönen küçük bir cüce galaksideki milisaniyelik pulsarlar olduğu düşünülüyor.

Keşfin Fermi baloncuklarını anlamamız için çıkarımları var, ancak aynı zamanda galaktik karanlık madde arayışı gibi daha geniş araştırma alanları üzerinde de bir etkisi olabilir.

Fermi baloncukları 2010 yılında keşfedildi ve kelimenin tam anlamıyla büyük bir sürprizdi. Bunlar, galaktik düzlemin üstünde ve altında uzanan, toplam 50.000 ışık yılı uzaklıkta, saatte milyonlarca kilometre hızla genişleyen galaktik merkezden yayılan devasa yüksek enerjili gaz kabarcıklarıdır.

Fotoğraf: Fermi baloncuklarının görselleştirilmiş hali. (NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi)

Onlar her ne oluştularsa - Samanyolu'nun süper kütleli kara deliği bunun için önde gelen bir adaydır. Eğer öyleyse, bunu milyonlarca yıl önce yaptı ve o zamandan beri baloncuklar yukarı ve dışa doğru esiyor. Yüksek enerjili gama radyasyonunda Samanyolu diskinin geri kalanından daha parlaklar.

Fermi baloncuklarından gelen radyasyonun tamamı eşit olarak dağılmamıştır. Özellikle, 2011'de süper-kabarcık ortamının bir parçası olarak keşfi üzerine yorumlanan, güney lobda hızlandırılmış kozmik ışınların bir "kozası" olarak tanımlanan bir şey var.

Şimdi, Avustralya Ulusal Üniversitesi'nden astrofizikçi Roland Crocker liderliğindeki bir gökbilimci ekibi ilginç bir şey fark etti.

Kozanın konumu, başka bir nesnenin konumu ile doğrudan çakışıyor - Samanyolu'nun daha büyük galaksi tarafından parçalanma ve kapsanma sürecinde olan bir uydusu olan Yay cüce küresel galaksinin çekirdeği.

Koza ve Yay galaksisi de benzer şekil ve yönlere sahiptir.

Tabii ki, uzaydaki mesafeleri ölçmek son derece zor olabilir. Bir şeyin ne kadar ışık yaydığını tam olarak bilmiyorsanız, ne kadar uzakta olduğunu bilmek zordur.

Daha büyük bir gama radyasyonu yapısında gama radyasyonu yayan bir şey görürseniz, muhtemelen ikisinin ilişkili olduğunu varsaymak doğaldır. Ancak, doğrudan görüş alanımızda sıralanan benzer şekil ve yönelimlere sahip iki şey, gerçekten tuhaf olurdu.

İmkânsız değil, ancak bu iki nesne arasındaki bağlantı gibi daha olası bir açıklama olabilir.

Böylece araştırmacılar, kozayı tekrar incelemeye ve cüce gökadanın, içinde gözlemlenen gama radyasyonu için alternatif bir açıklama olup olmayacağını görmeye karar verdiler.

Yayılmayı, kabarcık içi kozası ve Yay gökadası da dâhil olmak üzere bir dizi açıklama üzerinden modellediler ve oldukça anlamlı bir şekilde, Yay gökadasının Fermi kozasındaki gama radyasyonunun en olası yayıcısı olduğunu buldular.

Bir sonraki soru, doğal olarak, onu neyin üretebileceğiydi. Samanyolu'nda, gama ışınları ağırlıklı olarak kozmik ışınlar ve yıldızlararası ortamdaki gaz arasındaki çarpışmalar tarafından üretilir.

Yay galaksisi için bu mümkün değildir. Daha küçük uydu gökada yer çekimsel olarak Samanyolu'na düşüyor ve bir süredir böyle; bu nedenle gazı, muhtemelen yaklaşık 2 ila 3 milyar yıl önce düzgün bir şekilde sıyrıldı.

Ekibin bulduğu en olası açıklama milisaniyelik pulsarlardır. Bunlar, milisaniyelik ölçeklerde son derece hızlı dönüş oranlarına sahip nötron yıldızlarıdır (ölü kütleli yıldızların çökmüş, ultra yoğun çekirdekleri); dönerken kutuplarından gama radyasyonu da dâhil olmak üzere radyasyon jetleri yayarlar.

Bunlar, Yay galaksisindeki en son yıldız oluşum bölümleriyle uyumlu olacak ve yıldız popülasyonunun geri kalanıyla aynı uzamsal dağılıma sahip olacaktır.

Araştırmacılar, gama radyasyonu Andromeda gibi diğer gökadalara kıyasla daha parlak görünse de, bu, eğer pulsarlar 7 ila 8 milyar yaşında olsaydı ve metal içeriği düşük olsaydı, Yay popülasyonunun geri kalanıyla tutarlı olarak mümkün olabilirdi.

Bu bulgu, Yay gibi cüce küresel gökadaların beklenenden daha fazla gama radyasyonu üretebileceğini düşündürmektedir.

Araştırmacılar, olasılığın, cüce küresel gökadalar ve içerdikleri eski yıldız popülasyonları hakkındaki anlayışımızı gözden geçirmemiz gerekip gerekmediğini görmek için bu küçük, soluk gökadalara daha yakından bakmamız gerektiğini söylüyor.

Araştırma Nature Astronomy'de yayınlandı.