Samanyolu'nda esrarengiz keşif: Ender bir gök cismi tespit edildi

Michelle Starr

Samanyolu’nda, yalnızca iki elin parmaklarını geçmeyecek kadarı kayıt altına alınan, fazlasıyla ender görülen bir yıldız kategorisinin yeni bir üyesi keşfedildi. Keşfedilen gök cismine ‘MAXI J1816-195’ adı verildi ve bize en fazla 30 bin ışık yılı mesafede bulunuyor. İlk gözlem ve araştırmalar, nesnenin, gökbilimci Alessandro Patruno’nun derlediği pulsar veri tabanına göre, bugüne kadar yalnızca 18 tanesi kayıtlara geçen bir ‘X-ışını milisaniye pulsarı’ olduğunu ortaya koyuyor.

Sayılar böylesine düşükken, keşfedilen herhangi bir yeni nesne, bu nesnelerin nasıl oluştuğu, geliştiği ve davrandığına ilişkin mühim istatistiksel bilgiler sunmaya aday olan, aşırı derece heyecan verici bir bulguyu simgeler. Keşif gerçekten de çok yeni. Gök cisminden yayılan X-ışını demetleri ilkin 7 Haziran’da Japon Uzay Ajansı’nın Uluslararası Uzay İstasyonu'nun (ISS) dışına monte edilen ‘Tüm Gökyüzü X-ışını Görüntüsü Monitörü’ (MAXI) adı verilen bir cihaz tarafından saptandı.

HİÇBİR KAYITTA YER ALMIYOR

Japonya’da bulunan Nihon Üniversitesi’nden astrofizikçi Hitoshi Negoro başkanlığındaki bir araştırma ekibi, The Astronomer’s Telegram (ATel) adlı dergiye gönderdiği bir duyuruda, Yay, Scutum ve Serpens takımyıldızları arasında kalan galaktik düzlemde bulunan ve daha önce kayıt altına alınmamış olan bir X-ışını kaynağı tespit ettiklerini açıkladı. Nesnenin görece ışıltılı bir şekilde parladığını ifade etseler de MAXI verilerine dayanarak ne olduğunu tanımlayamamışlardı.

Diğer gökbilimcilerin akın etmesi uzun sürmedi. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nde görevli astrofizikçi Jamie Kennea ve meslektaşları, uzay tabanlı bir teleskop olan Neil Gehrels Swift Gözlemevi’ni kullanarak, duyurulan tespiti bağımsız bir araçla teyit etmek ve yerini saptamak amacıyla bulunduğu bölge üzerinde yoğunlaştılar. Swift, gök cismini X-ışınları yelpazesinde saptadı; bununla birlikte, onu optik ya da ultraviyole ışığında değil, MAXI gözlemlerinin belirttiği yerde gördü.

Araştırmacılar, ATel’e gönderdikleri yeni bir duyuruda, “Bu konum bildiğimiz herhangi bir kayıt altına alınmış X-ışını kaynağının bulunduğu yerde değil; bu sebeple, bunun yeni bir geçici MAXI J1816-195 kaynağı olduğu hususunda hemfikiriz” açıklamasını yaptılar: “Bununla birlikte, Swift/XRT tarafından 22 Haziran 2017’de bu bölge üzerinde yapılan gözlemleri kayıtları, bu konumda herhangi bir nokta kaynağı bulunduğunu göstermiyor."

Durum zaten ilginçken daha da ilginçleşti. Akabinde, NASA’ya ait Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden astrofizikçi Peter Bult’ın öncülük ettiği bir araştırmada, NASA’nın geliştirdiği ve ISS’e monte edilmiş bir X-ışını aracı olan ‘Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Gezgini’nin (NICER) kullanılması vardı.

İNANILMAZ BİR DÖNÜŞ HIZINA SAHİP

Ve tam da burada işler gerçekten ilginçleşmeye başladı. NICER cihazı X-ışını termonükleer patlamasının yanı sıra, 528.6 Hz’de daha iyi X-ışını titreşimleri algıladı; bu tespit, ne olduğu bilinmeyen nesnenin kendi ekseninde bir saniyede 528.6 defa döndüğünü gösteriyordu. Araştırmacılar, “Bu tespit, MAXI J1816-195’in bir nötron yıldızı ve yeni bir ‘genişleyen milisaniye X-ışını pulsarı’ olduğunu ortaya koyuyor” diye aktarıyorlar.

Peki bu ne anlama geliyor? Kısaca, her pulsar aynı şekilde oluşmuyor. Bir pulsar, en temel düzeyde, süpernovaya evrilen büyük kütleli ölü bir yıldızın çökmüş çekirdeğinden oluşan bir tür nötron yıldızıdır. Bu cisimler çok küçük ve aşırı derecede yoğundur: Güneş’in kütlesinin yaklaşık 2.2 katına kadar olan malzeme yığını, yalnızca 20 kilometre genişliğindeki bir küre içerisinde yoğunlaşmıştır.

Pulsar olarak sınıflandırılması için, bir nötron yıldızının nabız atışlarına benzer atımlara sahip olması gerekir. Kutuplarından radyasyon ışınları püskürtülür; bu ışınlar, yıldızın açısı sebebiyle, tıpkı bir deniz fenerinin ışınları gibi Dünya’nın yakınlarından geçip gider. Milisaniye pulsarları o denli süratli dönen pulsarlardır ki saniyede yüzlerce kez atım yapabilirler.

Pulsarların bir kısmı sadece bu süratli dönüş hareketiyle güç kazanırken, bir diğer türdeki pulsarlar malzeme birikimiyle güç kazanır. Nötron yıldızları, başka bir yıldızla birlikte ikili bir sistemde var olur; yörüngeleri birbirlerine o kadar yakındır ki, eşlikçi yıldızdan çalınan malzemeler nötron yıldızına çekilir. Bu malzemeler, nötron yıldızının manyetik alan çizgileri boyunca, yüzeye düşeceği yer olan kutuplara yönlendirilir ve X-ışını yelpazesinde parlak bir şekilde ışıldayan sıcak noktalar meydana getirir.

ARAŞTIRMALAR FARKLI ALANLARDA DEVAM EDİYOR

Kimi durumlarda, yığılma süreci, pulsarı milisaniyelik dönüş hızlarında döndürebilir. Bu, bir ‘genişleyen X-ışını milisaniye pulsarı’dır ve MAXI J1816-195’in bu nadir görülen kategoriye dahil olduğu görülüyor. NICER aracılığıyla saptanan termonükleer X-ışını patlaması, büyük ihtimalle eşlikçi yıldız tarafından biriktirilen malzemenin dengesiz termonükleer yanışının bir sonucu olarak gerçekleşmişti.

Keşif fazlasıyla yeni olduğundan, çoklu dalga boylarında gözlemler sürüyor. Takip süreci Swift kullanılarak gerçekleştirildi ve İspanya’ya ait Kanarya Adaları’ndaki La Palma 2 metrelik Liverpool Teleskopu, henüz hiçbiri tespit edilmemiş olmasına karşın optik bir muadilini aramak amacıyla kullanıldı. Diğer gökbilimcilerin de MAXI J1816-195 araştırmalarına katılmaları teşvik ediliyor. Aynı esnada, tam bir pulsar zamanlama incelemesi yürütülüyor ve Bult ve ekibi, daha fazla veri toplandıkça diğer bilim insanlarına dağıtılacağını belirtiyor. Gelişmeleri ATel’den takip edebilirsiniz.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)