Namibya'da bulunan HESS Gözlemevi, bilim insanlarına unutulmuş bir yıldızdan gelen ve tarihteki en yüksek enerjili gama ışınlarına ev sahipliği yaptı. Bu gama ışınları, 20 tera-elektronvolt'a kadar enerji taşıyarak görünür ışığın enerjisini on trilyon kat aştı. Uluslararası bir araştırma ekibi, bu olağanüstü gözlemi Nature Astronomy dergisinde paylaştı ve bu yüksek enerjili gama ışınlarının kökeni hakkında yeni teoriler geliştiriyor.
Pulsarlar: Patlamaların Ardındaki Sır
Pulsarlar, süpernovadan geriye kalan yıldızların kalıntılarıdır. Bu patlamalar, 20 kilometre çapa sahip ancak muazzam bir manyetik alan oluşturan ölü yıldızların hızla dönmesiyle meydana gelir. H.E.S.S. ve DESY'den bilim insanı ve makalenin ortak yazarı Emma de Oña Wilhelmi, "Bu ölü yıldızlar neredeyse tamamen nötronlardan oluşur ve inanılmaz derecede yoğundurlar. İçerdikleri madde miktarı, Büyük Giza Piramidi'nin kütlesinin neredeyse 900 katı kadardır." dedi.
Gama Işıklarının Dansı
Pulsarlar, elektromanyetik radyasyon ışınları yayarak uzayı bir deniz feneri gibi aydınlatırlar. Bu ışınlar Güneş Sistemi'ni geçerken, düzenli aralıklarla radyasyon patlamaları meydana gelir. Bu patlamalara "radyasyon darbeleri" denir ve elektromanyetik spektrumun farklı enerji seviyelerinde görülür. Bilim insanları, bu radyasyonun kaynağının, pulsarın manyetosferinde meydana gelen ve hız kazanan elektronlar olduğuna inanıyor. Manyetosfer, yıldızı saran plazma ve elektromanyetik alanların bir sonucudur. Makalenin diğer yazarı, Nicolaus Copernicus Astronomi Merkezi'nde çalışmalarını sürdüren Bronek Rudak, "Elektronlar dışarı doğru hareket ettikçe enerji kazanır ve bu enerji gözlemlenebilir radyasyon ışınlarına dönüşür." açıklamasını yaptı.
Vela Pulsarı: Gama Işıklarının Kralı
Gemi yelkeni şeklindeki Vela Takımyıldızı'nda bulunan Vela Pulsarı, radyo bandında en parlak pulsar ve giga-elektronvolt (GeV) aralığında en parlak kalıcı kozmik gama ışını kaynağıdır. Pulsar, saniyede yaklaşık on bir kez kendi ekseni etrafında döner. Ayrıca, birkaç GeV'e ulaşıldığında radyasyon yayılımı nedeniyle durur, çünkü elektronlar büyük olasılıkla manyetosferin sınırına ulaşır ve oradan kaçarlar.
Gizemli Bir Keşif: 200 Kat Daha Enerjik Radyasyon
Ancak burada hikaye bitmiyor: H.E.S.S. tarafından gerçekleştirilen derin uzay gözlemleri, onlarca tera-elektronvolt (TeV) enerjiye sahip, daha yüksek enerjili yeni bir radyasyon bileşeni keşfetti. Güney Afrika'daki Kuzeybatı Üniversitesi'nden araştırma ortak yazarı Christo Venter, "Bahsettiğimiz şey, bu gök cisminde daha önce kaydedilen radyasyonun tamamından yaklaşık 200 kat daha enerjik." şeklinde açıkladı. Bu yüksek enerjili bileşen, GeV aralığında tespit edilenle aynı faz aralıklarında görünüyor. Ancak, bu kadar yüksek enerjiye ulaşmak için elektronların manyetosferden dışarı yayılması ve dönüş emisyon modelinin bozulmadan kalması gerekmektedir.
Yeni Sorular
Fransa'daki Astropartikül ve Kozmoloji (APC) laboratuvarından Arache Djannati-Atai'nin yönettiği araştırma, yeni sorular ortaya koyuyor. Djannati-Atai, "Elimizdeki sonuçlar, pulsarlar hakkındaki mevcut bilgilerimize meydan okuyor ve bu doğal hızlandırıcıların nasıl işlediğinin yeniden düşünülmesini gerektiriyor." dedi. "Parçacıkların manyetosfer içinde veya biraz dışında yer alan manyetik alan hatlarında hız kazandığı geleneksel model, yaptığımız gözlemleri yeterince açıklayamıyor. Belki de ışık huzmesinin ötesinde kalan ve 'manyetik yeniden bağlanma süreci' olarak bilinen bir süreç aracılığıyla parçacıkların hızlandığını görüyoruz ve bu süreç, dönüş modelini koruyor mu? Ancak bu senaryo bile, bu tür aşırı düzeydeki radyasyonun nasıl oluştuğunu açıklamak için bazı zorluklarla karşı karşıya." şeklinde ekledi.
Sonuç olarak, Vela Pulsarı, yüksek enerjili gama ışıklarıyla yeni bir rekora imza atmıştır. Djannati-Atai, "Bu keşif, onlarca teraelektronvolt aralığındaki diğer pulsarların daha hassas gama ışını teleskoplarıyla tespit edilmesinin yolunu açıyor ve yüksek manyetizmalı astrofiziksel gök cisimlerindeki hızlandırma süreçlerini daha iyi anlamamıza katkı sağlıyor." dedi.
