Astronomlar, Dünya’dan 16.700 ışık yılı mesafede yer alan bir magnetarın, en gizemli kozmik bulmacalardan birini temsil eden hızlı radyo patlamaları hakkınca ipucu sunduğunu düşünüyor.
1E 1547.0-5408 adlı bir magnetardan 2009 yılında toplanan verileri inceleyen gökbilimciler, magnetarın yaydığı radyo emisyonlarının SGR 1935+2154 adlı bir diğer magnetar ile son derece benzer olduğunu ortaya çıkardı. En dikkat çekici husus, SGR 1935+2154’ün bu sene için Samanyolu Galaksisi’nde yer alan potansiyel bir hızlı radyo patlaması (FRB) kaynağı olarak tanımlanmış olması.
1E 1547.0-5408’de tespit edilen sinyal, hızlı radyo patlamaları hakkında Samanyolu’ndaki kaynaklardan elde edilen tanımların biraz dışına çıkıyor. Roma’daki Astronomi Gözlemevi’nde araştırmalara yapan Gianluca Israel’e göre, bu noktada FRB tanımını biraz genişletmemiz gerekebilir.
ScienceAlert’a açıklama yapan Israel, “SGR 1935+2154 ve 1E 1547.0-5408 magnetarlarındaki keşifler, hızlı radyo patlamalarının tanımını ebediyen değiştirdi” yorumunda bulundu. Israel, “sürekli beliren yeni FRB özellikleri ve enerjilerinin ‘sıradan’ radyo sinyalleri ile hızlı radyo patlamaları arasındaki boşluğu doldurduğunu” belirtti.
Hızlı radyo patlamaları varlığı sadece birkaç milisaniye süren ve bu esnada olağanüstü bir enerji yayan gizemli sinyalleri tespit ediyor. Bugüne dek tespit edilen tekli ve ikili birçok hızlı radyo patlamasının sadece birkaçının kaynağı hakkında bilgi edilebilirken, milyonlarca Güneş’e eşit enerji saçan sinyallerinkesin olarak nasıl oluştukları halen bilinmiyor.
SGR 1935+2154, gökbilimcilere hızlı radyo patlamalarının kesin kaynağını tespit edebilmek aşamasında bir ilerleme sağlayabilir. Magnetardan yayılan olağanüstü enerjinin sadece birkaç saniye sürmüş olması, başka bir galaksiden gelen sinyalin bir FRB olduğuna işaret ediyordu. Bu ay başında, gökbilimciler tespit edilen sinyali FRB 200428 olarak FRB dosyasına yerleştirdi.
Ancak sinyal hakkında yapılan çalışmalar bununla sona ermedi. İlk sinyalin ardından daha cılız ancak FRB tanımına uyan birkaç radyo patlaması daha tespit edildi. Bu aşamada, gökbilimciler gözlerini bir başka FRB dosyasına çevirdi: SGR 1935+2154. Bu magnetar, kesikli aralıklarla X-ışınları, gama ışınları ve radyo dalgaları yayıyor. Bu yayılımların kesin olarak tespit edildiği üç tarih ise sırasıyla 2007, 2008 ve 2009.
‘Anormal’ kuvvetli manyetik alanlara sahip nötron yıldızlarını temsil eden magnetarlar çok nadir bulunduğu için gökbilimciler SGR 1935+2154’ten yayılan sinyalleri titizlikle inceledi. Hızlı radyo patlamalarının ilk kez 2007’de tespit edilmiş olması, kimsenin aklına bu sinyallerin magnetarlardan yayılabileceği düşüncesini getirmemişti.
Israel, hızlı radyo patlamalarının ilk başlarda teleskopların yakınlarında mikrodalga kullanmak gibi sebeplerden kaynaklanan insan sebepli bir olay olarak düşünüldüğünü belirtti. Hatta, astronomide “peryton” olarak adlandırılan ve ilk kez Parkes radyo teleskobu tarafından 1998 yılında tespit edilen birkaç milisaniyelik kısa radyo dalgaları olarak tanımlandıklarını ifade etti.
Ancak bir zaman sonra gökbilimciler birkaç milinsaniye içinde yok olan sinyallerin uzay keşfinde yeni bir bilinmeye işaret ettiğini fark etti. Ne olup bittiğini anlayabilmek için Samanyolu’nun dışından gelen benzer sinyalleri incelemeye karar verdiler.
Hızlı radyo patlamalarının değişen doğası…
Israel, pulsar kapsamında bakıldığında hızlı radyo patlamalarının doğası kadar karmaşık ve gizemli olan yıldız/magnetar manyetosferlerini anlamaya çalıştıklarını belirtti. Pulsarlar, çok yüksek miktarda radyasyon saçan ölü yıldızları temsil ediyor. Nötron yıldızları olağanüstü bir yoğunluğa, magnetarlar ise her ikisinden de güçlü manyetik alana sahip. Magnetarlar aynı zamanda pulsar ve nötron yıldızlarına kıyasla daha nadir bulunuyor.
Bu sebeple, gökbilimciler için henüz yeni yeni anlaşılmaya çalışılan hızlı radyo patlamaları ile magnetarlar arasında bağlantı kurmak, tamamen hayal gücüne bağlıydı. SGR 1935+2154’ün tespitinin ardından ise Israel ve meslektaşları Avustralya’daki Parkes Gözlemevi, NASA Chandra X-Ray Gözlemevi ve ESA XMM-Newton gözlemevinden toplanan veriler ile magnetarı incelemeye başladı. Odaklandıkları veriler, magnetarın en parlak patlamasını yaşadığı 2009 yılındaki gözlemlere aitti.
3 Şubat 2009 tarihinde, iki radyo dalgası patlaması tespit edildi. İlki 200 milisaniye sürdü ve bir X-ray patlamasından bir saniye sonra gerçekleşti. İkinci radyo patlaması ise aynı uzunluktaydı ancak daha cılızdı.
SGR 1935+2154’ten yayılan radyo patlamaları, bilinen FRB örneklerine göre daha zayıftı ancak IE 1547.0-5408 patlamaları ile büyük özellik gösteriyordu. Her iki magnetar, radyo patlamaları esnasında X-ray hareketliliği gösterdiği gibi radyo patlamaları ile uyumlu olmayan radyo atımlarına sahne oldu.
Bulgular, hızlı radyo patlamalarının farklılaşabileşeceği düşüncesini öne sürdü. Her iki magnetarın gösterdikleri ilginç davranışların ötesinde normal magnetarlar gibi davranması, bir yandan hızlı radyo patlamalarını sağlayan mekanizmalarını koruyabildiklerine işaret ediyor olabilir. Böylece, ilk galaksi dışı hızlı radyo patlamalarının nereden geldiği hakkında daha kesin bilgi sunabilir.
Israel’e göre, magnetarda gözlemlenene hızlı radyo patlamalarına dair özellikler, diğer galaksilerde bugüne dek keşfedilen gizemli ve olağanüstü güçlü kısa radyo dalgaları hakkında bize yol gösterebilir. Elde edilen bir sonuç şu:
Aşırı parlak hızlı radyo patlamalarının galaksimizdeki magnetarlarda son derece nadir gözlemlenmiş olması (bugüne dek sadece bir tane), aynı zamanda tekrarsız hızlı radyo patlamalarının (en çok rastlanan FRB türü) magnetarlarla bağlantılı olduklarını gösteriyor olabilir. Bu senaryo kabul edilirse, bu kozmik olayın magnetarlarda neden son derece nadir yaşandığına da açıklama getirmiş oluruz.
Peki, arşivlerden henüz fark edilmemiş benzer FRB örnekleri çıkabilir mi? Gökbilimciler SGR 1935+2154’ün tespitinin ardından arşivleri deli gibi didikledi ancak henüz gözden kaçırılmış benzer bir sinyalin izine rastlanmadı. Israel, bu andan itibaren gelecekteki magnetar patlamalarını çok dikkatli takip etmeleri gerektiğini söylüyor.
Yapılacak çalışmalar ile yakın çalışmalarda radyo patlamaların şiddeti ve süresi gibi temel özelliklerini içeren bir katalog bile hazırlanabilir. Nihayetinde, daha uzun ve cılız radyo patlamalarının magnetarlardaki farklı bir davranıştan dolayı kaynaklandığını anlasak bile yeni bir şey öğrenmiş olacağız.
Israel, “İşimizin en heyecan verici kısmı yeni şeyler keşfetmek. Analizler esnasında yeni ve ilginç yeni bir bilgi bulabileceğimizi fark ediyoruz ve bilgisayarlardan şüphemizi doğrulayan bir veri dizisi çıkıyor” ifadesini kullandı.
The Astrophysical Journal dergisinde yayınlanacak araştırmaya arXiv sayfasından ulaşılabilir.
Kaynak: Sciencealert