NASA’nın Fermi gama ışını teleskopu, olağanüstü derecede yoğun manyetik alanlara sahip bir nötron yıldızı olan magnetar tarafından desteklenen süper parlak bir süpernovanın ilk onaylanmış sinyalinin ne olabileceğini belirledi. SN 2017egm adı verilen olay, 440 milyon ışıkyılı uzaklıkta meydana geldi ve evrendeki en şiddetli patlamalardan birinin anlaşılmasında önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor. Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanan keşif, Fermi verilerinde gama ışını sinyallerini aramak için yapılan yaklaşık 20 yıllık araştırmaya son verdi.
Fransız Pesquisa Científica’den (CNRS) Fabio Acero’nin Fabio Acero’si ve Paris-Saclay’den Universidade liderliğindeki uluslararası bir araştırmacı ekibi, süpernova ile magnetar arasındaki bağlantıyı doğrulamak için yıllar süren gözlemleri analiz etti. Her ne kadar araştırmacılar daha önceki aramalarda daha önceki ipuçlarını bildirmiş olsa da, bulgu bu nitelikteki ilk kesin tespite işaret ediyor.
Süper parlak süpernovada Mecanismo patlaması
Çekirdek çökmesi Supernovas, büyük bir yıldızın çekirdeğini sürdürmek için ihtiyaç duyduğu yakıtın bitmesiyle meydana gelir. Sem bu enerji kaynağı, yerçekimi çekirdeğin çökmesine ve şiddetli bir patlamanın tetiklenmesine neden olur. Dependendo koşulları altında, yıldızın geri kalanı genişleyen aşırı sıcak gaz bulutu olarak uzaya fırlatılırken, çöküş geride bir nötron yıldızı veya kara delik bırakabilir.
Nos Geçtiğimiz 20 yıl boyunca gökbilimciler, süper parlak süpernova adı verilen yaklaşık 400 alışılmadık derecede güçlü örnek belirlediler. Essas nadir patlamaları, görünür ışıkta sıradan süpernovalardan en az 10 kat daha parlak parlayabilir. 2017’de gözlemlenen SN 2017egm, Ursa Maior takımyıldızındaki NGC 3191 gökadasında patlıyor. 440 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Mesmo, şimdiye kadar Terra’ye gözlemlenen en yakın süper parlak süpernovalardan biri olmaya devam ediyor.
2024 yılında, Hefei, China’deki Universidade’nin Universidade’sinin Li Shang liderliğindeki araştırmacılar, Fermi’nin Larga Área’sinin Telescópio’sinin, ilk patlamadan yıllar sonra bu olaydan gama ışınlarını tespit etmiş olabileceğini öne sürdü. Essa gözlemi, ekipmanın operasyonları boyunca biriktirdiği verilerin daha derinlemesine analiz edilmesinin yolunu açtı.
Magnetares: Olağanüstü Kozmik Motorlar
Cientistas, süper parlak süpernovalara olağanüstü parlaklıklarını neyin verdiğini uzun süredir tartışıyor. Ana açıklamalardan biri, evrende bilinen en güçlü manyetik alanlara sahip nötron yıldızları olan magnetarlarla ilgilidir. Seus manyetik alanları sıradan nötron yıldızlarının manyetik alanlarından 1000 kat daha yoğun olabilir ve bir buzdolabı mıknatısından yaklaşık 10 trilyon kat daha büyük güçlere ulaşabilir.
Araştırma, SN 2017egm’den hem görünür ışık hem de gama ışını sinyallerinin ayrıntılı analizini içeriyordu. Veriler uluslararası işbirlikçilerin geliştirdiği farklı teorik modellerle karşılaştırıldı. Indrek Vurm tarafından Tartu’den Estônia’ye Universidade’den ve Universidade’den Colômbia’den Nova York’ye Brian Metzger tarafından oluşturulan özel bir model, yeni oluşan bir magnetardan gelen radyasyonun ve parçacıkların genişleyen süpernovanın enkazı boyunca nasıl hareket ettiğini inceledi.
Pesquisadores, yeni oluşan bir magnetarın saniyede birkaç yüz kez dönebileceğine inanıyor. Essa’nin inanılmaz hızı, elektronların antimadde versiyonları olan güçlü bir elektron ve pozitron akışı üretir. Juntas, bu parçacıklar, magnetar rüzgar bulutsusu olarak bilinen, yüksek enerjili malzemeden oluşan devasa bir bulut oluşturur.
Processos gama ışını üretimi ve radyasyon kaçışı
Bu bulutsunun Dentro parçacık etkileşimleri çeşitli şekillerde gama ışınları üretebilir. Elétrons ve pozitronlar çarpışarak gama ışını fotonlarına dönüşebilirken gama ışınlarının kendisi de çarpışarak yeni parçacıklar oluşturabilir. Conforme bu etkileşimler devam ediyor, gama ışını enerjisinin büyük bir kısmı süpernova enkazı içinde sıkışıp kalıyor ve daha düşük enerjili görünür ışığa dönüştürülerek patlamanın olağanüstü derecede parlak olmasına yardımcı oluyor.
Segundo Acero, çöküşten yaklaşık 3 ay sonra süpernova enkazı genişleyip soğudukça gama ışınları uzaya sızmaya başlar. Magnetar modeli, süpernovanın parlaklığını ve gama ışınlarının ilk birkaç aydaki varış süresini en iyi şekilde yansıtır. Contudo, araştırmacılar, görünür ışığın oldukça düzensiz bir şekilde kaybolduğu daha sonraki dönemlerde iyileştirme yapılmasına olanak olduğuna dikkat çekiyor.
Sonuçlar, parlaklığındaki uzun süreli düşüş sırasında süpernovayı muhtemelen ek süreçlerin etkilediğini göstermektedir. Estes, magnetara doğru düşen materyalleri ve genişleyen şok dalgası ile yıldızın patlamadan yüzyıllar önce fırlattığı madde arasındaki çarpışmaları içerebilir.
Observações’nin geleceği ve uluslararası işbirliği
Daha önce Itália’deki Trieste’nin Universidade’sinde araştırmacı ve şimdi Barcelona, Espanha’deki Ciências Espaciais’nin Instituto’sinde araştırmacı olan Guillem Martí-Devesa, evrenin ilk 16 yılında gözlemlenen en yakın 6 süper parlak süpernova için gama ışını araştırmasını koordine etti. Fermi görevi. Apenas SN 2017egm, gama ışınlarının kanıtlarını gösterdi ve bazı süpernovaların gama ışınlarında da görünür ışıkta olduğu kadar parlak olabileceği yönündeki önceki önerileri doğruladı.
Çalışma, gelecekteki gözlemevlerinin benzer olayları tespit edip edemeyeceğini araştırdı. Araştırmacılar, yaklaşmakta olan Observatório Cerenkov Telescope Array’nin, yaklaşık 50 saatlik gözlem süresiyle yaklaşık 500 milyon ışıkyılı kadar mesafelerdeki SN 2017egm gibi süpernovaları tespit edebilmesi gerektiğini buldu.
- Capacidade algılama: Yeni nesil Telescópio, süpernovaları daha uzak mesafelerden tespit edecek
- Manyetik alanların Intensidade’si: Magnetares, sıradan mıknatıslardan 10 trilyon kat daha güçlü alanlara sahiptir
- Brilho göreceli: Supernovas süper parlak süpernova, sıradan süpernovadan 10 kat daha parlaktır
- Período çalışması: Análise, Fermi’nin ilk 16 yıllık çalışmasını kapsıyor
- Descobertas önizlemeleri: Apenas Yakındaki 6 süpernovadan 1’i doğrulanmış gama ışını sinyalleri gösterdi
Missão Fermi, evrendeki değişen olayları izlemek ve bilim adamlarının kozmik olayların nasıl çalıştığını daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için tasarlanmış NASA’nın gözlemevleri ağının bir bölümünü temsil ediyor. Yer tabanlı gözlemevleri ile NASA uzay teleskopları arasındaki gelecekteki işbirliği, bu şiddetli yıldız patlamaları ve bunların içinde saklı olan aşırı nesneler hakkında daha da fazlasını ortaya çıkaracaktır.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Voo Espacial Goddard’deki Centro’deki Fermi projesinin baş bilim adamı yardımcısı Judy Racusin, çalışmada açıklanan magnetar çekirdek motor mekanizmasının, son 20 yılda magnetarlarda birçok gözlemsel ve teorik ilerlemeye dayandığını söylüyor. Süpernovalardan gelen gama ışınlarını gözlemlemek, onların iç mekanizmalarını keşfetmenin ve evrenin bu aşırı tezahürleri hakkındaki bilgiyi genişletmenin yeni bir yolunu sağlayacak.