Uzak Bir Galaksiden Garip ve Gizemli Bir Sinyal Alıyoruz

Yeni keşfedilen hızlı radyo patlamaları kaynağı, bu güçlü patlamaları tam olarak neyin ürettiğinin gizemini derinleştirdi.

İlk olarak 2019'da tespit edilen ve FRB 190520B olarak adlandırılan kaynak, sık sık milisaniyelik güçlü radyo dalgaları patlaması yapıyor gibi görünüyor.

Bu dalgalar, gökbilimcilerin, sinyalin nereden geldiği ve etrafındaki uzay hakkında bilgi ortaya çıkaran analizler yapmalarına izin verdi. Bu analizler, büyük, geniş kozmosta bu garip patlamaları üretebilecek muhtemelen birden fazla mekanizma olduğunu gösteriyor.

Hızlı radyo patlamaları (FRB'ler), adından da anlaşılacağı gibi, radyo dalga boylarında parlak ve çok hızlı radyasyon patlamalarıdır (süresi yalnızca milisaniye sürer).

Bu sinyallerin çoğu diğer galaksilerden geliyor (Samanyolu'nda yalnızca bir kaynak tespit edildi) ve aşırı parlaklar, bir anda 500 milyon Güneş kadar enerji açığa çıkarıyorlar.

Bu patlamaların çoğu yalnızca bir kez tespit edildi: Bir anda ortaya çıkıyorlar, bir kez patlıyorlar ve sonra onları bir daha asla görmüyoruz. Bu, onlarla ilgili tahminde bulunmayı büyük ölçüde imkânsız hale getirip ve izlemeyi ve araştırmayı da çok zorlaştırıyor.

Ancak birkaç kaynağın (şu anda üç tane) tekrar ettiği tespit edildi ve bunlar neler olup bittiğini anlamak için önemli bir fırsat sunuyorlar.

Samanyolu'nda tespit edilen FRB, magnetar adı verilen bir tür ölü yıldızdan geldi; bu, en azından bazı FRB'lerin magnetar püskürmelerinden kaynaklandığını gösteriyor. Ama hala birçok bilinmeyen var.

FRB 190520B'den gelen keşif sinyali, Çin'deki Beş yüz metrelik Küresel Diyaframlı Radyo Teleskobu (FAST) tarafından tespit edilerek 2019 yılının mayıs ayında Dünya'ya ulaştı ve o yılın Kasım ayında verilerde bulundu.

Gökyüzündeki konumun takip eden gözlemleri, kaynağın tekrar ettiğini ortaya çıkardı.

Ulusal Bilim Vakfı'nın Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisi kullanılarak daha fazla gözlem yapıldı ve büyüleyici bir dizi özellik ortaya çıktı. Sinyaller, yaklaşık 4 milyar ışık yılı uzaklıktaki çok eski bir cüce galaksinin eteklerinden geliyordu.

Radyo patlamaları arasında, kaynak daha zayıf radyo emisyonu yayıyor gibi görünüyor. Bu, hızlı radyo patlamalarının, doğası bilinmeyen kompakt, kalıcı bir radyo kaynağından geldiğini gösterir.

Hızlı bir radyo patlaması meraklısıysanız, bu size tanıdık gelebilir. Bunun nedeni, bu özelliklerin başka bir ünlü yinelenen hızlı radyo patlaması olan FRB 121102 ile ortak olmasıdır.

Bu, 3 milyar ışık yılı uzaklıktaki çok eski bir cüce gökadanın eteklerinde bir kaynağa kadar izlenen ilk FRB idi. Ve o da kompakt bir kalıcı radyo kaynağı ile ilişkilidir.

Caltech'ten gökbilimci Casey Law, "Şimdi elimizde buna benzer iki tane var ve bu da bazı önemli soruları gündeme getiriyor" diyor.

Örneğin, tek seferlik FRB'lerin algılayamayacağımız kadar düşük enerjilerde tekrar edip etmediğini bilmiyoruz. Ancak bilim insanları bir süredir, patlamaları üretmek için en az iki farklı mekanizma olabileceğini düşündüler ve FRB 190520B'nin keşfi bu fikirle tutarlı.

Bu, farklı patlamaların farklı nesneler tarafından yayıldığı veya evriminin farklı aşamalarında aynı tür nesne tarafından yayınlandığı anlamına gelebilir.

Daha fazla analiz, hızlı radyo patlamalarının başka bir özelliğinin, astronomların düşündüğü gibi Evreni ölçmek için yararlı olmayabileceğini öne sürüyor.

Bu özelliğe dağılım ölçüsü denir ve ışığın bizimle kaynak arasındaki boşlukta zayıf gaz tarafından nasıl dağıldığı ile ilgilidir. Yüksek frekanslı dalgalar, düşük frekanslı dalgalardan daha verimli hareket eder ve bu, mesafeyi ölçmek için bir kılavuz olarak kullanılabilir.

FRB 190520B için, dağılım ölçüsü kaynağın 8 ila 9,5 milyar ışık yılı uzaklıkta olduğunu gösteriyor. Ancak uzaklığın bağımsız ölçümleri, galaksinin o kadar da uzak olmadığını gösteriyor.

Aggarwal, "Bu, FRB'nin yakınında, onu galaksiler arasındaki gazı ölçmek için kullanma girişimlerini karıştıracak çok fazla malzeme olduğu anlamına geliyor" diyor. "Diğerlerinde durum buysa, o zaman FRB'leri kozmik ölçütler olarak kullanacağımıza güvenemeyiz."

Öte yandan, bu, FRB'leri yayan kalıcı radyo kaynağının, son zamanlardaki bir süper parlak süpernovanın özellikleriyle tutarlı olarak çok karmaşık bir plazma ortamında bulunduğunu göstermektedir. Bu, kaynak ne olursa olsun, çok yakın zamanda oluştuğunu gösterir.

Araştırmayı yöneten Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomik Gözlemevlerinden astronom Di Li, "FRB 121102 ve FRB 190520B'nin gelişen bir FRB popülasyonunun ilk aşamasını temsil ettiğini ayrıca varsayıyoruz" diyor. "FRB'lerin kökenine ve evrimine dair tutarlı bir tablonun sadece birkaç yıl içinde ortaya çıkması muhtemeldir."