Katalog

Astrofizik Türk astrofizikçiler uzayda gama ışın Evrenin en parlak kaynakları karadelikler mi? Gama ışın patlamaları, Büyiik Patlama'dan sonra Evren'deki en şiddetli olaylardır. Birgama ışın patlaması, Güneş'ten en az, milyon kere trilyon (1018) kat daha parlak olmasının yanında, birkaç saniyeden kısa ve uzun süren patlamalar olarak iki farklı sınıfa ayrılıyor, ama sonuç değişmiyor: Her olayda Evren'de yenı bir karadelik daha doğmuş oluyor ve Evren'in her yerinden görülebilecek parlaklıktaki bu olaylar her gün birkaç kez tekrarlanıyor. Bu olayların incelenmesi ve anlaşılması amacıyla kurulan uluslararası ortaklığa TÜBİTAKUlusal Gözlemevi Enstitüsü (TUG) aracılığı ile Türk bilimcileri de katıldı. Yasemin Kaçar , Mehmet E. Özel (*) okyuzunun her yonunden rasgele gorulen, sadece sanıyeler suren ve bu sırada birkaç guneşın tumuyle yok olmasına eşıt (lO^^erg'lık) enerjı çıktıları ıle akıl alınaz şıddette olaylar olan gama ışını patlamaları (GIP), bugunlerde tum astronomlar ıçın en gızemlı sorunlar lıstesınde de en baş larda ycr alınaktadır Gunde bırçok kez, gokyuzu, ınsan gozunun dogrudan goremedığı, fakat bu enerjılerdekı ışığa duyarlı ozel algılayıcılar ıle kolayca gozleyebıldığı gama ışını patlamaları veya çakmaları ıle 'aydınlanı yor' Patlamanın ne zaman olacağı ve hangı yonden geleceğı ıse hıçbır şekılde onceden tespıt edıleıneyen bır duruın olarak ortaya çıkıyor Işın ılgınç yanı, bu kozmık olayların, 1970'lerdekı Sovyet Amerıkan nukleer sılah rekabetını onle me çalışmaları sırasında keşfedılmış olmalarıdır Hemen hemen her zaman, gokyuzunun boş ve hıçbır gokcısmının bulunmadığı bolgelerınde meydana gelmış gı bı gorunen bu kozmık patlamaların, çok daha guçlu optık teleskoplarla ve olaydan hemen sonra ıncelenebıldığınde, bazen, gorunur bır kalıntı ışık ('ardıl ışıma') yaydığı da gorulmektedır Bu ışıma ıse, her seferınde çok uzak ve çok sonuk b>r gokadada yer almıştır lerde en çok kabul goren açıklamalardan bırı, yıldızların olum olayları olan supernova patlamaları sonunda oluşan notron yıldızınotron yıldızı veya notron yıldızı karadelik çıftlerının gıderek bır bırlerıne yaklaşmaları ve sonunda muazzam bır enerjı saçılımı ıle bırleşerek karadelık oluşturmalarıdır Ancak, bu model bıle bazı patlamalarda dçığa çıkan enerjıyı tam karşılayamdz ve dçıklayamaz. Çok daha fazla enerjı gerektıren olayların, aslında, 'hı pemova' dıye adlandırılan çok ozel tıp yenı bır tur ustsupernova pdtldmaldrı olabıleceğı, duşunulmektedır Bunlar, 50 guneş kutlesı veya daha yuksek kutleye sahıp super buyuk yıldızların. kendı olum çığlıkları olan supersuper patla malardır Bu patlama sırasında, super kutlelı yıldız, kutlesının çok buyuk bır bolumunu uzaya tumuyle atdmdmakta, fazla uzaklaşamayan maddenın onemlı bır bolumu, gerıde oluşan notron yıldızının ustune duşerek onu bır karadelığe donuşturmektedır Bu tur olaylarda, her sanıye yaklaşık bır milyon Dunya kutlesı kadar madde, yıldızın çoken merkezı çevresınde oluşturduğu yığılma dıskı yardımı ıle ka radelığın ıçıne akarken, aynı anda, karadelık'ten, donme eksenıne dık olarak, çıft yönlü ve dar açılı parçacık ve enerjı huzmelerı (fışkırmaları) oluşmaktadır (Şckil 1). Oluşan parlaklık, o an ıçın Evren'deki en yuksek değerdedır ve yıldızın uyesı olduğu (ve mılyarlarca yıldızdan oluşan) gokadanın tum parlaklıgını, kısa bır sure ıçın, tumuyle bastırır. Şekil 1: Bu temsiti resimde bir GlPkaynağı için yaygın kabul gören model verilmektedir Burada, en merkezde oluşmuş bir karadelik ve onun çevresindeki madde yutma mekanizması olan yığılma diskl gösterilmişlir Saniyede mılyarlarca lon madde, bu diskln kenarından karadelikçe yutulmaktadır. Yutulamayan fazla madde ise mevcut manyelik alanlar ile blrlikte, yuksek enerjili parçacıklardan oluşan birjel oluşturmaktadır. Jeller, yığılma diskine dik yonlerde ışık hızına yakın hızlarda hareket etmekte ve o gokadaya ait yıldızlararası ortamdakı madde ıle etkileşerek gözlenen ardıl ışımaları yaratmaktadır. G NASIL ÖLÇÜLÜYOR Patlamaların ne turden olayların oldugu yonundekı bılmecesının çozumu yolunda ılk cıddı gelışme ardıl ışımalar sayesınde, patlamada mevcut hıdrojen ve dığer element çızgılerının 'Doppler Kayması' denılen 'kızıla kayma' mıktarının olçülmesı yanı, patlamanın kaynağının bıze uzaklığmın bulunması ıle gerçekleştı Bır ışımanın çok yuksek kırmızıya kaymalara sahıp olmabi, o olayııı çok uzaklardan, yanı çok eskılerden bize haberler taşıdığını da gostermektedır Şekil3 Global ROTSE Ağı leleskoplarının şekildedlr. Diinya üzerindeki konumları 2'si kuzey 2'sl güney yarım kürede olacak şekildedir. kuramsal katkılarda bulunuyorlar 19701990 yılları arasında, ODTU'dekı yuksek enerjı astrofızıgı grubu.U) yayımladıkları makaleler ve tezlerle, GIP çdlışındldrırıa ve notron yıldızları fızığıne gozlemsel ve kuramsal ağırlıklı cıddı katkılar gerçekleştırdı Daha yakın donemde ıse (2000 ve sonrası) Turkı ye'dekı yuksek enerjı astrofızıgı ve bu arada, GIP çalışmaları, yurt dışındakı araştırıcılarla ışbırlığı halınde, yenı bır ıvme kazandı Dunyada, 1997 sonrasında, GIP olaylarının anlaşılmasında sadece bu tur olayları hedefleyen ve hızla yonlendırılebılen, yerkonuşlu yenı teleskop sıstemlerı on plana çıkmış ve yenı tasarımlar sonucu tumuylerobotık sayılabılecek ye ni sistemler kullanılmaya başlandı Bunların en başarılılarından bırı, ROTSE (Robotık Optık Geçıcı Olaylar Deneyı)'dır. Unıv. of Mıchıgan bılımcılerı Prof Carl Akerlof ve arkadaşlarınca tasarlanan ve yaşama geçırılen bu sıstemın çalışma ılkelerı ve verı alma surecı Şekil 2'de ozetlenmektedır ABD'de çalışmaya başlayan ılk ROTSE deneylerınde çok başarılı sonuç YILDIZIN ÖLÜM ÇIĞLIĞI Son yıllarda gıderek daha buyuk ve daha becerıklı teleskoplarla yapılan gozlemler sonucu, bu patlamaların, mıl yarlarca yıl (rekor, 11 mılyar ışık yılıdır) uzaklıkta, kolayca gorulemeyen ırılı ufaklı gokadaların yoğun yıldız oluşum bolgelerınde meydana geldıklerını ortaya koymaktddır Bu .super' uzaklıklarına karşılık, hala gorulebılecek parlaklıkta olmaları, bunların devasa olaylar olduğuna ışaret etmekteydı Ancak, bılınen diğer şiddetli patlama olayları olan 'standart' supernovalar, bu açıdan çok yetersız kalmaktaydı . Bır GIP olayı neydı pekı? Bazı GIP olayları ıçın son donem Kırmızıya kaymalar ve ılgılı spektroskopık olçumlerle, bu gokadaların ozellıklerı, gokadalardakı yıldızlararası ortamın evrımı ve bu super yıldızların oluşumları hakkında pek çok bılgı sağlanabılmıştır Benzer sure ve şekıllere sahıp olan GlP'ler, daha sonra, kendılerı de, uzaklıkları belırlemede yenı bır Standart kandıl' gorevı ustlenmeye başlamıştır Son donemlerde ortaya atılan ve gıderek yaygın bır kabul goren 'sabit bir hızla veya yavaşlayarak genişleyen Evren' yerıne, 'karanlık enerjı'nın sağladığı ıtkı ıle genışleme hızı gıderek artan (ıvmelenmış) bır Evren'de yaşadığımız duşuncesının kaynağında GIP turu supernova patlamalarının sağladığı bılgıler yer almaktadır Şekll2 Uydular larafından saplanan bir GCN sinyalinin, GCN adlı internet sitesi aracılığı ile ROTSE ve diğer il TÜRK FİZİKÇİLERİN KATKISI gilenen teleskoplara hızla ıletilmesini sağlayan kurgu astrofızıkçılerı görülüyor. Böylece, olayı takip eden 51 Os içinde ROT Turk 1970lerden berı, GIP çalışSE'ler o yö'ne yönellp Incelemeye başlayabilmektedlr. malarına cıddı gozlemsel ve 902/18 3 Temmuz 2004