Anti-Madde  nereden  geliyor…? (Halo around  a  Pulsar could  be  the  source  of  anti-matter…!)

Pulsar  Geminga’nın  halesi.

(Kaynak: NASA; universetoday.com)

Evan  Gough’un, universetoday.com’da 23 Aralık 2019’da  yayımlanan  yazısında, astronomların, nispeten  yakındaki  pulsar  Geminga’nın  etrafını  saran ‘gaz  küresi’nden (halo) anti-madde gelmekte  olduğunu duyurdu.

‘İkizler’ (Gemini) takımyıldızı  içinde  olan  ve NASA’nın  Fermi Gama-ışını Teleskobuyla  keşfedilen,  Dünyaya 800  ışık  yılı uzaklıkta  olan  bu pulsar, Dünyaya  en  yakın  pulsarlardan  biri  olduğu  kadar, en parlak  gama-ışığı  kaynağı  pulsarlardan  da  biri. Bu  gök  cismi, etrafını  saran ‘halesi’ ile  birlikte dolunayın  kırk  katı  kadar  büyüklükte .

Bilim  insanları, gerçekleştirdikleri  ölçümlerle, Dünya  yakınında fazlaca  anti-maddenin  var  olduğunu  belirlemişler; bu  durum  araştırmacıların  kafasında  bir  soru  işareti  olarak  kalmıştı: bu  anti-maddenin kaynağı  neydi ?  (Anti-madde, normal  maddeyi  oluşturan atom-altı  parçacıklarının  zıt  elektrik  yükü  taşıması  sebebiyle, norlam  madde  ile  temasında birlikte  yok  olan  bir  madde  türü.)

Gerçekleştirilen  yeni  bir  araştırma  sonunda, pulsar Geminga’nın Dünya  yakınında  gözlenen  anti-madde  bolluğunun  kaynağı  olabileceği anlaşıldı. Astrofizikçi  Mattia Di Mauro (Catholic University of America; Washington  ve  NASA’s Goddard Space Flight Center; Greenbelt, Maryland) böyle  söyledi.

Elektronların ‘anti’si  olan  pozitronların, Güneş  Sisteminin  dışından, Geminga’dan  geliyor  olduğu  anlaşıldı.

Geminga’nın  halesi (Büyük  Cezve (Büyük  Ayı  değil !) Takımyıldızı ölçekleme  amacıyla  gösterildi.)

(Kaynak: NASA’s Goddard Space Flight Center; universetoday.com)

Bir  pulsar, süpernova  olarak  patlayan  bir  büyük  yıldızıdan  geriye  kalan ‘kalıntı  yıldız’. Araştırmalar, Geminga’nın, 300,000  yıl  kadar  önce, Gemini  Takımyıldızı  içinde  patlayan (ve  insanımsıların ‘ne  oluyo yaa’  diyerek,  iki  ayakları  üzerine  kalkmalarına  sebep  olduğu  düşünülen kozmik  patlamalardan) birinin, bir    süpernovanın   kalıntısı  olduğunu  söylüyor.

Maddesinin  çoğu  nötronlardan  oluşmuş, bir  nötron  yıldızı  olan  pulsarın  kutuplarından  fışkıran  gama-ışığı, Dünya  yönünde  ise, bir ‘Deniz  Feneri’  gibi ışıma  yaparak,  gözlem  araçlarıyla  gözlenebilmekte.

Nötron  yıldızının yoğun  elektromanyetik  alanı  sebebiyle, pulsarın, elektron  ve  pozitron  bulutlarıyla  kuşatılmış  olduğu  ayrıca  belirlendi. Pulsarlar, bilinen  uzay  cisimleri  içinde,  elektromanyetik  alanı  en  güçlü  olan cisim  sınıfını  oluşturmakta.  Bu  çok  güçlü  manyetik alan, pulsarın  yüzeyindeki atom-altı  parçacıkları çekerek, neredeyse  ışık  hızına  kadar  hızlandırır.

Bu  çok  hızlı  parçacıklar, elektronlar, anti-maddesi  olan  pozitronlar  kozmik  ışınlar  halinde  yayımlanır (saçılır). Kozmik  ışınlar elektrik  yükü  taşıdığından, manyetik  alanlardan  etkilenirler. Astronomlar, Dünyaya  ulaşan  bu  kozmik  ışınları  yayımlayan  kaynağını-iz  sürerek-belirleyebilmek,  bugünkü  teknik  imkanlarla mümkün  olamamakta.

Geçen  son  on  yılda, NASA’nın Gama-ışını Uzay  Teleskobunu  ve NASA’nın Alpha  Magnetic Spectrometer  ekipmanını  kullanan  araştırmacılar, Dünya  yakınındaki  bölgede, tahmin  edilenden  daha  fazla anti-maddenin  varlığını  belirlediler.Araştırmacılar, yakındaki  pulsar Geminga2nın  ve  diğerlerinin  bu  anti-maddenin  kaynağı  olabileceğini  düşündüler. Ancak,  bunun  doğrulanması  2017’ye  kadar  mümkün  olamamıştı.

Bu  tarihte, HAWC  Gözleevini (High-Altitude Water Cherenkov Gamma-ray Observatory)   kullanan  araştırmacılar, Geminga’nın  etrafında yoğun  bir  gama-ışını ‘hale’sinin  mevcut  olduğunu  belirlediler.

HAWC  ile  gerçekleştirilen  ölçümlerde, bu  hale  yapısının 5-40 TeV (1 Tera  Elektron  Volt:   1.60217662 × 10-7 jül)  enerji  seviyesinde  ışıma  yaptığını belirlediler. Bu  seviye, gözün  görebileceği  ışık  seviyesinin trilyon  katıydı !

Bilim  insanları, başlangıçta, bu  yüksek-enerjili  hale’nin  yıldız  ışığıyla  çarpışan, hızlandırılmış  pozitronlar  ve  elektronların enerji  transferi  sayesinde  yaratıldığı  düşünüldü. Elektrik  yüklü  bir  parçacık,  bu  yükünü  bir  ışık  taneciğine (fotona) transfer  ettiğinde, ‘Inverse-Compton scattering’  adı  verlen  bir  olay  gerçekleşir.

Ancak,  Geminga’yı  (ve  hale’sini) gözlemek  için   HAWC’ı  kullanan  araştırma  ekibi, bu  hızlandırılmış, yüksek  enerjili  pozitronların, hale’nin  boyutuna  bağlı  olarak,   Dünyaya  nadiren  ulaşabildiğini  belirledi. Bu  sebeple,  Dünya-yakınında  belirlenen  pozitron  bolluğuna  kaynak  olabilecek  başka  bir gök  cismi  belirlemek  gerekti !

Fermi’nin LAT (Large  Area Telescope) ekipmanıyla Geminga  verisi  toplayan  araştırmacılardan  (LAT, HAWC’tan  daha  düşük  enerji  seviyelerinde  veri  toplamakta)   Silvia Manconi  ( RWTH Aachen University; Almanya) Geminga’nın  etrafını  saran  bir  hale’yi  belirlediklerini  söyledi. Pulsarın  uzaydaki  yörünge  hareketi  sebebiyle,  küreden  ziyade  bir  yumurta  şeklindeki  bu  hale’nin  çapı 20  açı  derecesi  bir  büyüklüğe  ulaşmaktaydı.

Araştırmacılar, sonuç  olarak, Dünya  yakınında  belirlenen  yüksek-enerjili  pozitronların  en  az  yüzde  yirmisinin Geminga’dan  kaynaklandığı  sonucuna vardılar.

 

 

Yararlanılan  Kaynaklar:

https://www.universetoday.com/144453/halo-around-a-pulsar-could-explain-why-we-see-antimatter-coming-from-space/#more-144453