Uzaydan gelen gizemli radyo sinyallerinin kaynağı saptandı

Michelle Starr

Geçen yıl tespit edilen ve beş kez tekrarlanan gizemli radyo sinyali, nihayet kaynak galaksisine kadar takip edebildiğimiz ilk hızlı radyo patlaması (FRB) oldu.

Bu, diğerlerinden farklı bir konumdaydı ve gökbilimciler, bu sinyallerin nasıl üretildiğiyle ilgili daha önceki varsayımlarını gözden geçirmek zorunda kalacaklar.

DÜNYA’YA YAKIN BİR BÖLGE

Bu tekrarlanan sinyalin kaynağı, Dünya’dan 500 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bir sarmal gökada ve bu da onu hızlı radyo patlamaları (FRB) dediğimiz şeyin bilinen en muhtemel kaynağı yapıyor.

Ayrıca, bu FRB’ler özellikle yedi ışık yılı genişliğinde uzanan bir bölgeden uzaya yayılıyor; burası yıldız oluşumlarının bolca yaşandığı bir bölge.

Hollanda’daki Amsterdam Üniversitesi’nden astronom Kenzie Nimmo, “Bu nesnenin konumu sadece daha önce keşfettiğimiz tekrarlanan FRB’lerden değil, aynı zamanda daha önce incelenen FRB’lerden de radikal biçimde farklı,” diyor.

“Bu durum, tekrarlanan ve tekrarlanmayan hızlı radyo patlamaları arasındaki farkları bulanıklaştırıyor. FRB’ler Evren’deki büyük bir bölgesel ‘hayvanat bahçesinde’ üretiliyor ve görünür olması için yalnızca belirli koşullar gerektiriyor olabilir.”

Hızlı radyo patlamaları, Evren’deki en tuhaf gizemler arasında bulunuyor. Radyo teleskopları tarafından tespit edilen elektromanyetik radyasyondaki son derece kısa ve ani artışlar, en fazla birkaç milisaniye sürüyor. Fakat bu kısa zaman aralığında 500 milyon Güneş’inkinden daha fazla enerjiyi uzaya salıyorlar.

Bugüne dek tespit edilen hızlı radyo patlamalarının büyük kısmı yalnızca bir kez ortaya çıktı. Bunları öngörmek imkânsız ve bu durum onların izini sürmeyi son derece zor hale getiriyor; şimdiye kadar sadece üç tanesinin kaynağı bir galaksiyle ilişkilendirilebildi.

İLK TAKİP 2017’DE YAPILDI

Öte yandan son yıllarda, tekrar eden -fark edilir bir model olmadan tekrarlanan sinyaller patlatan- FRB’leri saptamaya başladık ve 2017’de bilim insanları bunlardan birini kaynağının yakınına dek takip etmeyi başardılar.

Sonrasında, geçen yıl bilim insanları, Kanada’da gerçekleştirilen ‘CHIME’ adlı deneyin sekiz adet tekrarlanan büyük FRB tespit ettiğini ve bunun da bilinen tekrarlanan sinyal sayısını 10’a ulaştırdığını duyurdu. Şimdi de bu yeni tekrarlanan sinyallerden birini -‘FRB 180916.J0158 + 65’ adı verilen bir sinyal (kısaca FRB 180916)- gökbilimciler kaynağına dek takip ettiler.

Uluslararası bir astronomi ekibi, FRB 180916’ye doğru takip gözlemleri gerçekleştirebilmek için Avrupa Çok Uzun Temel hat İnterferometri Ağı’na dahil olan sekiz teleskopu kullandı. Gökbilimciler, beş saatlik zaman diliminde dört yeni patlama daha tespit ettiler; bu ise sinyalin yayıldığı kaynağa ulaşmalarına imkân tanıdı.

Ve bu adres, onları SDSS J015800.28+654253.0 adlı alışılmış bir sarmal galaksiye götürdü.

KAYNAĞI BİR CÜCE GALAKSİ

Böylece, kaynağı saptanan ilk tekrarlanan hızlı radyo patlaması FRB 121102 oldu. Patlamaların 3 milyar ışıkyılı mesafede bulunan ve metaller açısından fakir bir cüce galaksiden kaynaklandığı anlaşıldı. Sinyal, elektromanyetik radyasyonun bir manyetik alanla etkileşime girmesiyle ortaya çıkan ve ‘Faraday etkisi’ adı verilen bir olgu nedeniyle bozulmuştu.

Bu durum, FRB 121102’nin galaktik merkezdeki süper kütleli bir kara deliğin etrafındaki bölgeye benzeyen aşırı bir ortamda üretildiğini düşündürdü. İlginçtir ki, o da, bir yıldız oluşum bölgesine yakın görünüyordu.

Bununla birlikte, diğer üç tekrarlanan FRB, çok daha bilindik türden galaksilerde saptandı; fakat bunlardan yalnızca bir tanesi yıldız oluşumu bölgesine yakındı.

FRB 180916, ‘Faraday etkisi’ yüzünden FRB 121102 kadar bozulmamıştı, bu da konumunun manyetik olmadığını gösteriyor; ve ayrıca galaktik merkezden oldukça uzakta bir yerde olduğu saptandı.

VLBI-ERIC Ortak Enstitüsü’nden astronom Benito Marcote, “İlk tekrarlanan FRB’de tanık olduğumuz çoklu patlamalar, çok küçük (cüce) bir galaksinin içindeki çok özel ve aşırı koşullardan ortaya çıktı,” diyor.

BULMACANIN İLK PARÇASI ÇÖZÜLDÜ

“Bu keşif, bulmacanın ilk parçasını temsil ediyor ama aynı zamanda çözülenden daha fazla soruyu açığa çıkardı; örneğin tekrarlanan ve tekrarlanmayan FRB’ler arasında temel bir fark olup olmadığı sorusu. Şimdi, bu patlamaların kaynağının ne olabileceğiyle ilgili daha önceki fikirlerimize meydan okuyan ikinci bir tekrarlanan FRB’nin yerini tespit ettik.”

Bugüne kadar saptanan FRB’ler için muhtemel açıklamalar arasında nötron yıldızları, kara delikler, eşlikçi yıldızları olan pulsarlar, içe patlayan pulsarlar, ‘blitzar’ adı verilen bir yıldız türü, gama ışını patlamalarıyla bağlantılı olgular (artık bunun nötron yıldızlarının çarpışmasından kaynaklanabileceğini biliyoruz) ve uzaya dev parlamalar yayan magnetarlar bulunuyordu.

Son araştırma bu yakıcı soruyu cevaplayamamış olabilir ama en azından ne olmadığını anlamamızı sağlayacaktır.

Almanya’da bulunan Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nde görev yapan Ramesh Karuppusamy, “Bu kaynağın tanımlanmasıyla, tekrarlanan FRB’lerin kaynağı olarak gösterilen pulsar benzeri salımlara karşı yürütülen tartışma güçleniyor” diyor.

“Yakın gelecekte kullanılacak yeni teleskopların sağlayacağı buna benzer yer tespitlerinin eşiğindeyiz. Bu bulgular, nihayetinde bu kaynakların gerçek doğasını anlamamıza da olanak sağlayacaktır.”

Araştırmanın ayrıntıları Nature dergisinde yayınlandı.

Bu makale, Science Alert sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)