Bir gökbilimci ekibi 500 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir kaynaktan gelen ritmik ve hızlı radyo patlaması yakaladı.
Hızlı radyo patlamaları (FRB) uzak, küçük, son derece yoğun cisimlerin ürünü olduğu düşünülen yoğun radyo dalgaları ışımalarıdır. Ancak bunların gerçekte ne olduğu henüz anlaşılamamıştır. FRB’ler genelde birkaç milisaniye sürer ve bu sürede diğer tüm gökadalardan alınan ışığı gölgede bırakacak sinyal yollarlar.
İlk FRB’nin görüldüğü 2007’den bu yana gökadamız dışında ve evrenin çeşitli noktalarına ait 100’den fazla hızlı radyo patlaması kaydedildi. Çoğu kez bu parlamalar bir kere gerçekleşti. Birkaçı ise düzensiz şekilde birkaç kez parlayıp söndü.
Ekibin FRB 180916.J0158+65 olarak katalogladığı yeni FRB kaynağı ise periyodik ya da diğer ifadeyle döngüsel hızlı radyo patlamalarının ilk örneği oldu. Örüntü dört gün süren rastgele radyo patlamasının ardından 12 günlük sessizlik biçiminde sürdü.
Gökbilimciler bu 16 günlük hızlı radyo patlamasının aslında 500 günden uzun süre boyunca tekrar ettiğini fark ettiler.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsünden (MIT) profesör yardımcısı Kiyoshi Masui: “Bu FRB bir saat gibi ve gördüğümüz en keskin model. Şimdiye kadar anlaşılamayan ışımaların sebebini anlamamızı sağlayacak önemli bir kaynak” diyor.
Kanada’da 2017’de kurulan CHIME adlı sabit radyo teleskop aslında FRB’lerin bulunması ve izlenmesi amacıyla kurulmuştur.
Teleskopla Eylül 2018’den Şubat 2020’ye kadar 500 milyon ışık yılı uzaklıktaki FRB 180916.J0158+65 adlı kaynaktan 38 hızlı radyo patlaması kaydedildi. Bu CHIME’nin tespit ettiği en aktif ve yeryüzüne en yakın FRB kaynağını işaret ediyordu.
Araştırmacılar zamanla 38 patlamanın her birini kaydedip bunu çizdikçe ortaya bir desen çıkmaya başladı. Dört gün süresince bir ya da iki patlama oluşuyor, ardından 12 günlük suskunluk dönemi oluşuyordu. 16 günlük döngü, gözlemlerin sürdüğü 500 gün boyunca devam etti.
“Daha önce hiçbir yerde rastlamadığımız periyodik patlamalar astrofizikte yeni bir fenomen” diyor Masui.
Olası Senaryolar
Bunun sebebi ne olabilir? Bu konuda çeşitli senaryolar mevcut. Bunlardan biri, bir nötron yıldızının kendi ekseni çevresinde dönerken yalpalama ve eğrilme yapması üzerine*. Böyle bir cisim varsa kendi ekseni çevresinde dönerken 16 günün her dört gününde ekseni Yer’i gösterecek şekilde yönelirse radyo dalgası maksimuma ulaşabilir.
Başka bir olasılık ise nötron yıldızı ya da karadeliğin çevresinde dolanan bir nötron yıldızı gibi ikili sistemin varlığına ilişkin. İlk nötron yıldızından yayılan radyo dalgaları ikinci nötron yıldızına ulaştığında, bu nötron yıldızının yörüngesinden ayrılmasına yani deforme olmasına ve hızlı radyo patlaması üretmesine neden olabilir. Nötron yıldızı tekrar yörüngesine dönmesiyle döngü tekrar ediyor olabilir.
Araştırmacılar bunların dışında bir yıldızın çevresinden yayılan radyo kaynağı olabileceği fikrini de düşündüler. Yıldızdan yayılan rüzgâr ya da gaz bulutu, yıldızın çevresindeki yoğun buluttan geçerken güçlü radyo emisyonları üretebilir.
“Belki de kaynak sürekli bu patlamaları üretiyor ama biz bunları sadece bulutların arasından geçerken görebiliyoruz, çünkü bulutlar bir mercek görevi üstlenmiş olabilir” diyor Masui.
Belki de en heyecan verici olasılık son derece güçlü manyetik alana sahip olduğu düşünülen nötron yıldızların bir türü olan magnetardan yayılıyor olması. Magnetarlar henüz çözülememiş başka bir sırdır. Ancak gökbilimciler radyo bandı da olmak üzere elektromanyetik tayfta zaman zaman büyük miktarlarda ışınım yaydıklarını gözlediler.
“Magnetarların hızlı radyo patlamalarını nasıl yaydığı üzerinde duruluyor. Gözlediğimiz cisim için magnetarı da düşünerek çeşitli modeller ürettik” diyor Masui.
Son zamanlarda bu fikrin daha ağır gelmesine neden olan bir gözlem yapıldı. Nisan sonlarında CHIME Yer’den 30 bin ışık yılı uzaklıkta parlayan bir magnetardan gelen hızlı radyo patlamasını andıran sinyal aldı. Sinyal doğrulanırsa kendi gökadamız kaynaklı ilk FRB’nin keşfi dışında bu gizemli kozmik kıvılcımların kaynağı olarak magnetarlar gösterilebilecek.
*Tıpkı, su dolu bir balon dönerken yalpalaması ve uç noktalarının bu sırada ileri geri salınması gibi –Ümit Fuat Özyar
