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:
