Çift taraflı jetler (temsili)
(Kaynak: Wikipedia)
Astrofizik Jetleri, uzayda dönen cisimlerin (gerçekte, dönmeyen cisim yoktur !) dönme ekseni doğrultusunda fışkırdıkları madde akıntılarıdır…
Bu jetlerin nasıl meydana geldiği, bu jetler için gereken gücün nasıl sağlandığı hususları henüz bir araştırma konusu ise de, bunlardan ikisinin kara delik veya nötron yıldızının oluşturduğu madde “yığılma diski”nin (accretion disk) dinamik etkileşmesinden veya merkezdeki cisimden kaynaklandığı düşünülüyor…
Fışkıran maddenin hızı ışık hızına yaklaştığında, özel görecelik (special relativity) etkileri önem kazandığından, bu jetlere rölativistik jetler (relativistic jets) adı verilmekte…
Araştırmacılar, en büyük jetlerin kuasar ve radyo gökadaları gibi aktif gökadalar içindeki kara delikler tarafından oluşturulduğunu belirledi…
Jet oluşturan diğer gök cisimleri “değişken yıldızlar” (cataclysmic variable stars), “x-ışını çiftleri” (X-ray binaries) ve “T Tauri yıldızları “ (T Tauri stars)…
Bu jetlerin yıldızlararası madde ile etkileşmesi sonunda “Herbig-Haro” cisimleri ortaya çıkmakta… Bu jetlerin iki kutuptan fışkırması da genç, henüz oluşmakta olan yıldızlar veya çift kutuplu bulutsu formunda gözlenen “yetişkin AGB-sonrası yıldızlar” tarafından oluşturulmakta…
Birçok yıldız-objelerinin madde katılım diskleri bu jetleri üretebiliyor… Yine de, süper kütleli kara deliklerin oluşturduğu jetler bunların en hızlı ve aktif olanları…
Bilim insanları jetlerin hızının merkezdeki objeden kurtulmak için gerekli olan “kurtulma hızına” (escape velocity) eşit olduğunu düşünüyor…Bu durumda, bir kara deliğin diskinden fışkıran maddenin hızı ışık hızına yakın bir hız olmakta… Ancak, “genç yıldızların” (protostar) ve nötron yıldızlarının fışkırdığı jetlerin hızının daha küçük olduğu düşünülüyor…
Yığılma disklerinin bu jetleri nasıl oluşturduğu henüz net olarak bilinemiyorsa da, bu disklerin oluşturduğu güçlü ve karmaşık manyetik alanların bu düzgün jetleri tetiklediği düşünülüyor…
Araştırmacılara göre, bu jetlerin nasıl üretildiğinin en iyi anlaşılacağı yollardan biri bu jetlerin yapısının belirlenmesidir… Eğer bu jetler madde aktarma diskinden yaratılıyorsa, bunun plazmasının iyon-elektron kompozisyonunda olması gerekir. Kara delik veya nötron yıldızından oluşturulmuşsa pozitron-elektron yapısında olmalıdır…
Yakın geçmişteki ölçümler göstermiştir ki, jet kompozisyonu pozitron-elektrondan oluşmaktadır… Rölativistik jetler, ışık hızına yakın bir hızla fışkıran, çok güçlü plazma jetleridir…Uzunlukları yüzbinlerce ışık yılı uzunluğa erişebilir…Jetin hızı ışık hızına yakın olduğundan, özel görecelik kuramının etkileri önemlidir; özellikle de, rölativistik ışınlama görünür parlaklığı değiştirecektir…!
Bu jetlerin yaratılışı ile kompozisyonunun arkasındaki mekanik bilim dünyasında halen tartışma konusudur…
Bilim insanları jetlerin kompozisyonunun değişebildiğini düşünüyor…Bazıları jetleri elektriksel olarak nötr olan çekirdek, elektron ve pozitron karışımı olarak düşünürken, diğerleri esas olarak pozitron-elektron plazması olduğunu ileri sürdü…
En büyük jetleri en büyük kütleli kara delikler yaratır… Nötron yıldızları ve yıldız kadar kütleli kara delikler ise, benzer fakat daha küçük jetleri yaratırlar…Bu sistemlere “mikrokuasar” (microquasar) adı verilmiştir… Bunların bir örneği SS433’tür… Jetlerinin hızı ışık hızının yüzde yirmisi kadardır…Daha yüksek hızlı jet üreten başka mikrokuasarların varlığı da belirlenmiştir.
Daha zayıf ve daha az rölativistik olan jetler ikili yıldız sistemlerinden (binary systems) kaynaklanmış olabilir…Bu jetlerin ivmelenme mekanizması Dünyanın manyetosferi ile Güneş rüzgarları arasında gözlenen manyetik birleşme sürecinin benzeri olabilir…
Astrofizikçiler arasında destek bulan görüş, rölativistik jetlerin oluşumunun gama-ışını patlamalarını açıklamada anahtar bir önemde olduğudur…Lorentz Faktörü yaklaşık 100 olan bu jetler gökyüzünde bugün bilinen en hızlı cisimlerdir…
IGR J11014-6103, Samanyolu Gökadasında varlığı belirlenen en büyük jettir… Bu jet x-ışını tayfında gözlenmiş olup, radyo dalgası izi barındırmamaktadır… Gaz jeti 37 ışık yılı uzunlukta ve jet hızı ise 0.8c kadardır…
Araştırmacılar bu jetin bir karşı-jetinin de varolduğunu düşünseler de, rölativistik ışınlama sebebiyle, belirlenmesi zor olduğundan, henüz belirlenenmedi…
Yakın geçmişteki gözlemler bazı nötron yıldızlarının kara delikler kadar etkili jetler oluşturduğunu göstermiştir… Rölativistik nötron yıldızları için teoriler iki genel kategoride gruplanmıştır. Bunlardan birincisi yıldızın ötesinde oluşan jetlerdir. İkincisinde ise jetler yıldızdan itibaren oluşur…
Jetlerin yıldızın dışında oluştuğu teorilerde, jetlerin objenin ve madde aktarma diskinin çok büyük dönme enerjisi tarafından tetiklendiği düşünülmektedir… Mağneto-hidrodinamik mekanizmalarla dönme enerjisi jetler vasıtasıyla kutuplardan tahliye edilmektedir… Kalanı ise gravitasyonel kütle merkezine düşmektedir… Bu enerji, bir kara delik durumunda, uzay-zamanının büyük bir girdabında depolanmaktadır… Ancak, nötron yıldızları da, kara delikler gibi, güçlü jetler üretirler… Fakat, girdap etkisi oluşmaz…Bu sebeple, jetlerin gücünü başka bir şeyin sağlıyor olması gerekir…
Bazı teorilere göre, nötron yıldızının manyetik alanı bu jetleri tetikler…Bu yoğun manyetik alanın yarattığı güçlü elektrik alanı elektronları yıldızın yüzeyinden kopararak bu jetleri oluşturur…
Birçok gözlemde rölativistik jetlerin pozitron-elektron plazması olduğu anlaşılmıştır…Rölativistik bir nötron yıldızı jeti için mümkün olan bir açıklama çöken çekirdeğin, proton → positron + 938MeV dönüşümü ile, maddeyi enerjiye dönüştürmesidir… Bilim insanları, böyle bir dönüşümde 450MeV’den daha büyük miktarda pozitron-elektron ışınının oluşacağını hesaplamaktadır…
Bir rölativistik jeti oluşturmak için aşırı miktarda enerji gerekeceğinden, bazı jetlerin dönen kara delikler tarafından enerjilendiği düşünülmektedir… Enerjinin bir kara delikten jete transferi için iyi bilinen iki teori mevcuttur… Bunlardan biri olan Blandford–Znajek sürecinde, madde transferi diski etrafındaki manyetik alan kara deliğin dönmesi ile çekilmektedir… Rölativistik malzeme sıkılaştırılan alan çizgileriyle fırlatılmaktadır… Bunlardan ikincisi olan “Penrose mekanizması”na göre, dönen kara deliğin enerjisi “frame dragging” ile transfer edilmektedir… Bu teori daha sonra jetlerin oluşumunda muhtemel mekanizma olarak doğrulandı…
Hubble Uzay Teleskobuyla gerçekleştirilen gözlemlerde, rölativistik jetlerin, gökadaların birleşmesi esnasında oluşan süper kütleli kara delikler tarafından oluşturulmalarının daha olası olduğu sonucuna varıldı…
Yine de, her gökada birleşmeleri rölativistik jetleri yaratmıyor…!
Yararlanılan Kaynaklar:
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.