Ana Sayfa Blog Sayfa 10

Her Tarafa Patlamak

0
Her Tarafa Patlamak

Birikim yapan nötron yıldızları, normal bir yıldızla çift olmuş, şehir büyüklüğünde, inanılmaz şekilde yoğun nötron (ya da daha tuhaf bir madde) toplarıdır. Nötron yıldızının güçlü kütle çekimi yoldaşından madde çeker, böylece nötron yıldızı yoldaşını yıldız maddesinin önemli bir kısmından mahrum bırakır. Bu maddeler, parlayan bir akıntıyla yoldaştan nötron yıldızına düşer ve nötron yıldızının etrafında dönen ince bir madde diski meydana getirir. Birikim diski boyunca döndükten ve milyonlarca derecelik sıcaklıklara ulaştıktan sonra bu maddenin bir kısmı nihayetinde nötron yıldızının katı demir yüzeyi üzerinde toplanacaktır. Bu birikim süreci devam ettikçe nötron yıldızı üzerinde gittikçe daha fazla madde birikir. Bu madde çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşur ve nötron yıldızının güçlü yüzey kütle çekimi ile yüzeyin büyük bölümüne yayılmış ince, sıcak bir katman haline sıkıştırılır. Ekstrem durumlarda bu katmandaki yoğunluk ve sıcaklık o kadar yüksek hale gelir ki hidrojen gazı, bir hidrojen bombasının patlaması gibi, ama nötron yıldızının yüzeyinin tamamında gerçekleşen bir patlamayla birleşir. Yukarıdaki görsel bu küresel termonükleer patlamalardan birisinden atılan sıcak, X-ışın yayınlayan maddenin bir canlandırması. Bu patlamalar, nötron yıldızını çevreleyen maddenin X-ışın emisyonunda, birkaç saniye süren ve ardından tekrar sönükleşen hızlı, neredeyse kör edici bir yükselmeye yol açar. Bu tip olayların tespiti için yüksek hassaslığa ve hızlı tepkiye sahip uzay teleskopları gereklidir. Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Kaşifi (NICER), nötron yıldızlarının ve diğer kaynakların X-ışın değişimlerini incelemek üzere tasarlanmış yeni bir NASA X-ışın teleskobu. Ana görevi, nötron yıldızının dışından gelen X-ışın emisyonunu kullanarak yıldızın iç durumunu araştırmak. Büyük toplama alanı ve yüksek zamanlama kabiliyetini bir araya getirmesi, NICER’ı bu küresel termonükleer patlamaların nasıl başladığını ve evrildiğini ortaya çıkarmak için mükemmele yakın bir araç haline getiriyor.

Görsel & Referans: NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab; NICER

Sıcak Bir Kabarcık Şişirmek

0
Sıcak Bir Kabarcık Şişirmek

Çok büyük yıldızlar, içerisinde bulundukları galaksileri şekillendirmede önemli bir rol oynarlar. Kuvvetli radyasyonları (Güneş’ten milyonlarca kez daha parlak) çevrelerindeki çok büyük miktarlardaki gaz ve tozu aydınlatır ve iyonize eder. Bu radyasyon aynı zamanda saatte milyonlarca kilometre hızla esen kuvvetli rüzgarlara güç verir. Bu rüzgarlar, yıldızın etrafında pek çok ışık yılı genişlikte devasa kabarcıklar oluşturan galaktik buldozerlerdir. Son olarak yıldızlar süpernova olarak patlarlar ve parıldayan engin süpernova kalıntıları yaratırlar. Yıldız yaşlandıkça rüzgar, yıldızın çekirdeğindeki nükleer fırında oluşmuş kimyasallarla zenginleşmiş hale gelir ve bu elementler rüzgarla ve de nihayetinde süpernova patlaması aracılığıyla yıldızlararası uzaya dağıtılırlar. Yıldız rüzgarının çevredeki galaktik maddeyle, ya da yıldızın yaşamındaki daha erken bir safhada dışarı atılan daha yavaş rüzgar maddeleriyle çarpışması çok şiddetli bir süreçtir. Bu çarpışmanın enerjisi, kabarcığın sınırı yakınında milyonlarca derecelik sıcaklıklar üreten ekstrem ısıya dönüşebilir. Yukarıdaki görüntü rüzgarla şişirilen böylesi bir sıcak kabarcığı gösteriyor. WR 18 adlı evrimleşmiş bir dev yıldızın rüzgarı tarafından üretilen kabarcığın sıcak kenarını gösteren bu görüntü, XMM-Newton X-ışın gözlemevi tarafından elde edildi. WR 18 bir X-ışın kaynağı ve kabarcığın sağ üst kenarına doğru, X-ışın yayınlayan maddenin parlak çıkıntısının hemen içinde görülebilir. Mavi yüksek enerji X-ışınları ve kırmızı düşük enerji X-ışınları olmak üzere bu görseldeki renkler X-ışın enerjisini belirtiyor. Çalışmalar, önceden var olan maddenin zenginleşmiş yıldız rüzgarıyla etkin şekilde karıştığını ve kimyasal açıdan daha fazla evrimleşmiş, yeni yıldızlar ve gezegenler oluşturmak için hammade sağladığını gösteriyor.

Görsel & Referans: X-ışın: J. Toalá & ESA; Optik: Don Goldman

Genç Bir Sembiyot Mu?

0
Genç Bir Sembiyot Mu?

Yıldızlar oldukça sosyaller ve özellikle birliktelikler oluşturmayı seviyorlar. Bu partnerler, ortak kütle çekimleri tarafından çalınan bir parçayla dans ediyorlar. Ama partnerler bazen birbirlerinden uzaklaşarak, bazen de birbirlerine yakınlaşarak farklı şekilde gelişiyorlar. Bazen karakterleri aniden esaslı bir şekilde değişiyor. INTEGRAL Gama-ışın gözlemeviyle yapılan yeni gözlemler, gökyüzündeki konumuna dayanılarak IGR J17329-2731 adı verilen yeni bir kaynaktan gelen sert X-ışın ve Gama-ışın emisyonu tespit etti. Bu yeni kaynak biraz gizemliydi, bu yüzden XMM-Newton, Swift ve NuSTAR X-ışın uydu teleskopları ve de yer temelli SOAR teleskobuyla devam gözlemleri yapıldı. Bu gözlemler tuhaf bir hikaye anlattı. XMM-Newton, Swift, NuSTAR ve SOAR gözlemleri, düşük kütleli normal bir yoldaş yıldızın rüzgarından madde biriktiren, yavaşça dönen, fazlaca manyetize bir nötron yıldızının X-ışın emisyonunu ortaya çıkardı. Bir yoldaş yıldızın rüzgarından beslenerek X-ışın emisyonu üreten buna benzer sistemlere simbiyotik sistemler adı veriliyor ve bu yıldızların X-ışın emisyonu gibi gözlenen olguları “birlikte yaşadıkları” ve etkileştikleri gerçeğine dayanıyor. Ama bu simbiyotik X-ışın çiftleri genellikle inatçı X-ışın emisyonu kaynakları olarak gözleniyorlar ve ilginç olan, gökyüzünün IGR J17329-2731’in yakınlarındaki bölgesi, INTEGRAL tarafından yıllar boyunca çok defa gözlenmiş olsa da bir yüksek enerji kaynağı olarak ilk kez Ağustos 2017’de tespit edildi. Bu da INTEGRAL’in, belki de normal yoldaş yıldızın rüzgarındaki bir artışla ateşlenmiş olan, yeni bir simbiyotik çift yıldız sisteminin doğumuna tanıklık ettiğini düşündürüyor. Yukarıdaki görsel gökyüzünün IGR J17329-2731 etrafındaki bölgesinin INTEGRAL görüntüsünü gösterirken ilave grafikler X-ışın atımlarını ve yoldaş kızıl dev yıldızın SOAR spektrumunu gösteriyor.

Görsel & Referans: Bozzo et al. 2018; ESA

Işıl Işıl Bir Kara Delik

0
Işıl Işıl Bir Kara Delik

Aktif galaksiler, Güneş Sistemimiz büyüklüğünde bir alana tıkılmış, kütleleri milyonlarca, hatta milyarlarca Güneş’e denk, açgözlü merkezi süperdev kara deliklere sahiplerdir. Bu süperdev kara delikler, galaktik maddeden (gaz ve toz bulutları ve belki de yıldızlar ve diğer cisimler) bir açık büfeden beslenirler. Bu madde kara deliğin olay ufkuna doğru (bir daha görülmemek üzere) düşerken, kimi zaman kara delikten galaksilerarası uzaya doğru milyonlarca ışık yılı uzağa atılan dar parçacık jetleri üreterek Gama-ışın bandına kadar uzanan inanılmaz miktarlarda enerjik radyasyon yayınlar. Fazlaca parlak, enerjik ve değişken blazarlar aktif galaksilerin özellikle aşırı türleridir. Astronomlar blazarların aşırı davranışlarının, jetin merkezi kara delikten, bu galaksilerde tam da Dünya’ya dönük olan yöneliminin bir sonucu olduğuna inanıyorlar. Bu da bize jetin namlusundan içeri ve ürettiği kararsız, kuvvetli emisyona doğru iyi bir görünüm sunuyor. Yukarıdaki görsel gökyüzünün büyükçe bir bölümünün Haziran 2015’te Fermi Gama-ışın Uzay Teleskobu üzerindeki Büyük Alan Teleskobu (LAT) tarafından elde edilen bir Gama-ışın görüntüsü. Bu görüntü 3C 279 adlı iyi bilinen bir blazardan gelen parlak bir Gama-ışın patlamasını gösteriyor. LAT’nin geçtiğimiz Haziran’daki birkaç günde keşfettiği gibi 3C 279 milyonlarca kat daha uzakta olmasına rağmen, en parlak Gama-ışın kaynağı olan Vela Pulsar’ı kadar parlak hale geldi. 3C 279’un kısa Gama-ışın patlaması, süperdev kara deliğin yakınlarındaki çok küçük bir bölgede çok güçlü bir karışıklığın meydana geldiğini düşündürüyor. Astronomlar bu patlamaya neyin sebep olduğundan ve bir daha olup olmayacağı ya da ne zaman olacağından henüz emin değiller.

Görsel & Referans: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Uzayda Daha Fazla Yer

0
Uzayda Daha Fazla Yer

Evren’deki X-ışın yayınlayan cisimlerin gözlemi yalnızca Dünya atmosferinin opak bariyerinin üzerinde yapılabilir. Bu yüzden X-ışın gözlemleri büyük oranda X-ışın uydu gözlemevlerine dayanır. Uzay temelli X-ışın gözlemevlerinin tarihi (Güneş’in X-ışın emisyonunu incelemek üzere tasarlanan) Vanguard 3 uydusunun fırlatıldığı 1959 yılına kadar geriye gidiyor. Einstein Gözlemevi, ROSAT, Chandra X-ışın Gözlemevi, XMM-Newton ve diğer pek çok X-ışın gözlemevinin katkıları, kozmik yüksek enerji süreçleri ve olgusu hakkındaki anlayışımızı genişletti. Bu görevlerin büyük bölümü ABD, Avrupa ve Rus uzay ajansları tarafından tasarlandı, fırlatıldı ve işletildi. Artık Çin de X-ışın astrofiziğinde gittikçe büyüyen bir rol oynuyor. Çin’in ilk X-ışın astronomisi görevi, Sert X-ışın Modülasyon Teleskobu (HXMT) geçtiğimiz Haziran’da fırlatılmıştı. Çin Bilimler Akademisi yakın gelecekte fırlatılacak başka uzay temelli yüksek enerji astrofiziği araçları da planlıyor. Çin’in (2021’de fırlatılması planlanan) Einstein Sondası, (manyetizmayla ilişkili yıldız patlamaları, birikimle ilişkili kara delik ve nötron yıldızı patlamaları, kompakt cisim birleşmeleri ve diğer ekstrem olaylar gibi) kısa süreli olaylar için gökyüzünde büyük alanları izlemek ve bu olayları hızlı devam gözlemleri için yerdeki astronomlara hemen bildirmek üzere “ıstakoz gözü” optikler kullanan küçük bir uydu. Burada Çin’in geliştirilmiş X-ışın Zamanlama ve Polarimetre (eXTP) uydusu, nötron yıldızları ve diğer cisimlerin X-ışın emisyonunun hem spektrumu, hem de polarizasyon durumuyla ilgili hassas gözlemler gerçekleştirmek için tasarlanan bir görev resmediliyor. 20’den fazla ülkeden 200’den fazla yüksek enerji astrofizikçisinin oluşturduğu bir ekibin katkılarını da içeren eXTP uydusu, Çin’in bugüne kadarki en maliyetli ve iddialı X-ışın görevi olacak. Geliştirilmesi onaylandığı takdirde eXTP 2025 yılında fırlatılacak.

Görsel & Referans: INSTITUTE OF HIGH ENERGY PHYSICS

Tüm Gökyüzünün Bir NICER Görünümü

0
Tüm Gökyüzünün Bir NICER Görünümü

Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Kaşifi, ya da daha çok bilinen adıyla NICER, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun bilimsel platformlarından birisi üzerine monte edilmiş bir X-ışın teleskobu. NICER’ın asıl bilimsel hedefi, (aynı zamanda X-ışın pulsarları olarak da bilinen) hızlı dönen bazı nötron yıldızları tarafından üretilen X-ışın emisyonundaki düzenli atımların kesin ölçümlerini elde etmek. Nötron yıldızları bilinen en yoğun tekil olmayan cisimler, ama tam olarak ne kadar yoğun olduklarını, veya bu kadar yüksek yoğunluklarda maddenin nasıl davrandığını bilmiyoruz. Ancak bir nötron yıldızının yüksek yoğunluğu, çevreleyen uzay zamanı bükerek bu garip cisimlerin yayınladığı X-ışın parlamalarında küçük değişimler yaratan aşırı güçlü bir kütle çekim alanı meydana getirir. NICER, nötron yıldızı döndükçe üretilen X-ışın atımlarının yükselişi ve düşüşündeki, uzay zaman bükülmesinin miktarını ve dolayısıyla nötron yıldızının yoğunluğunu belirleyen küçük değişimleri ölçebiliyor. NICER nötron yıldızlarını incelemenin yanı sıra kara deliklerin, yıldızların, galaksilerin ve evrenin diğer sakinlerinin X-ışın emisyonunu da inceliyor ve yeni bir cisim parlarsa hızla bir hedeften diğerine geçebiliyor. NICER, teleskop bir hedeften diğerine ilerlerken bile X-ışınlarını tespit edebiliyor. Yukarıdaki görsel, bir hedeften başkasına ilerlediği sırada elde edilen NICER verileriyle oluşturulmuş bir tüm gökyüzü X-ışın haritası. Görseldeki her bir eğri, NICER doğrultusunu gökyüzündeki bir konumdan diğerine çevirirken görülen kozmik X-ışın emisyonunu takip ediyor. Bilinen iki kaynağın, “Cygnus düğümü” ve Vela süpernova kalıntısının yanında henüz tanımlanmamış, gizemli ve ilginç bir kaynak da işaretlenmiş. Zaman ilerledikçe NICER gökyüzünün gittikçe daha fazla bölgesinden X-ışın emisyonu tespit edecek ve boşlukları doldurarak kozmik X-ışın emisyonunun daha bütünlüklü bir görüntüsünü meydana getirecek.

Görsel & Referans: NICER team; NASA

Çok Renkli Yengeç

0
Çok Renkli Yengeç

Yengeç Nebulası, ya da Messier 1, Çinli astronomlar tarafından M. S. 1054, Temmuz’un dördünde görülen bir yıldız patlamasının kalıntısıdır. Bu kalıntı ilk başta Nebula’nın, Rosse’un Üçüncü Kontu William Parsons’a ait olan ve biçimi kuşkulu bir şekilde bir yengece benzeyen kötü bir çiziminden dolayı “Yengeç” olarak anılmıştı. Yukarıdaki görsel nebulanın, kabul edilmeli ki Lord Rosse’un çiziminden epeyce farklı olan yeni bir yüksek çözünürlüklü çoklu dalga boyu görüntüsünü gösteriyor. Bu kompozit görüntü, patlamayla dışarı atılan veya bu sırada üretilen iyonize gaz ve tozların şeklini şaşırtıcı şekilde detaylı gösteriyor. Aynı zamanda bu maddeler ve nebulanın merkezindeki fazlaca manyetize pulsar arasındaki devam etmekte olan etkileşim de detaylı şekilde görülüyor. Bu pulsar hızla dönen bir nötron yıldızı, nükleer yakıtını tüketen, çöken ve patlayan bir dev yıldızın sıkışmış çekirdeği. Yukarıdaki bu görsel (Chandra X-ışın Gözlemevi tarafından görüldüğü şekilde) X-ışın emisyonunu mavi ve beyazla, (Hubble Uzay Teleskobu’ndan) optik bir görüntüyü morla ve Spitzer Uzay Teleskobu’ndan bir kızılötesi görüntüyü pembeyle gösteriyor. Yengeç, pulsar tarafından ve nebulada üretilen X-ışın ve Gama-ışın emisyonu yıldızların nasıl patladığı ve kalıntılarının nasıl evrildiğine dair önemli bir örnek sunduğu için özellikle de yüksek enerji astrofizikçileri açısından tercih edilen bir kaynak. Aynı zamanda parlak, büyük, kararlı bir kaynak ve yüksek enerji uydu teleskoplarını kalibre etmek için önemli bir cisim. Yengeç genellikle istikrarlı bir emisyon kaynağı olsa da zaman zaman davranışları değişmiyor değil.

Görsel: X-ışın: NASA/CXC/SAO; Optik: NASA/STScI; Kızılötesi: NASA-JPL-Caltech

Nadir Bir Patlama mı?

0
Nadir Bir Patlama mı?

Yıldızlar kütleleri bakımından iki gruba ayrılırlar. Düşük kütleli yıldızlar Güneş’in birkaç katı ya da daha az kütleye sahipken büyük kütleli yıldızlar bu limitin üzerinde kütleye sahiptirler. Teori ve gözlem, kütleler arasına çizgi çeken bu sınırın altında ve üstünde yıldızların iç yapılarının oldukça farklı olduğunu gösteriyor. Düşük kütleli yıldızlar yüzeyin altında kaynıyorlar ve sıcak bir ocağın üstündeki bir çaydanlık suya benzer şekilde sıcak iç bölgelerden akışkanın kabarma hareketleriyle daha soğuk dış bölgelere enerji aktarıyorlar. Ama (çaydanlıktaki suyun aksine) yıldızlar, içerisinde pozitif ve negatif yüklerin artık nötr atomlarda birbirine bağlanmadığı bir iyonize gaz plazmasından oluşur. Plazmanın yüklü parçacıklarının organize dolaşımı yıldızın dönüşüyle bir araya geldiğinde bir “dinamo” işlemiyle güçlü, istikrarsız manyetik alanlar oluştururlar. Bu alanlar çok fazla şiddetlenebilir ve kozmik ışınlar ve sert X-ışın emisyonu üreten güçlü yıldız patlamaları formunda ani elektromanyetik enerji ve yıldız maddesi püskürmeleri meydana getirebilirler. Diğer yandan büyük kütleli yıldızlar yüzeylerinin altında plazmanın bu kaynama hareketlerini göstermezler ve genel olarak yıldız dinamoları etkisiz, manyetik alanları çoğunlukla zayıftır. Bu dev yıldızlar genel olarak düşük kütleli yıldızlarda görülen elektromanyetik patlama etkinliğine sahip değillerdir. Ancak bilim insanlarını şaşırtacak şekilde nispeten güçlü manyetik alanlara sahip gibi görünen yüksek kütleli bazı yıldızlar da var. Ama bu “manyetik” dev yıldızlar bile Güneş benzeri düşük kütleli yıldızlarda görülen şiddetli türde patlama emisyonunu gösterecek şekilde gözlenememişti. Şimdiye kadar. Rho Ophiuchi A adlı genç bir dev yıldızın X-ışın emisyonunun XMM-Newton X-ışın uydu gözlemeviyle yapılan yeni gözlemleri ilk kez yüksek kütleli bir yıldızda bir yıldız patlamasının kanıtlarını gösterdi. Rho Oph A yukarıda gösterilen XMM-Newton X-ışın görüntüsünün merkezindeki parlak kaynak (diğer kaynaklar çoğunlukla Rho Ophiuchus birlikteliğinin diğer üyeleri). Neredeyse 40 saatlik bir gözlem sırasında XMM-Newton, X-ışın emisyonunun normaldeki X-ışın parlaklığının küpünden daha fazla parladığını gördü. Bu sırada yalnızca parlaklık artmadı, emisyonun sıcaklığı da düşük kütleli yıldızlardaki patlamalara benzer bir davranışla artış gösterdi. Bu ani parlaklaşma, Rho Oph A’nın yüzeyindeki uzun süreçli, fazlaca manyetize olmuş sıcak bir lekedeki bir patlamaya dayandırıldı. Alternatif bir açıklama, patlamanın Rho Oph A’ya yörüngesel olarak kilitli, daha düşük kütleli, aksi halde gizli bir yoldaş yıldızdan kaynaklanmış olması da pek muhtemel değil ancak şu an için elenemiyor.

Görsel & Referans: ESA/XMM-Newton; I. Pillitteri (INAFÐOsservatorio Astronomico di Palermo)

Parlaklığın Ötesi

0
Parlaklığın Ötesi

Çağdaş X-ışın astronomisinin bir bilmecesi de Aşırı Parlak X-ışın Kaynakları ya da ULX’lerin doğasıdır. Bir ULX, X-ışınlarında, kütlesi bir kompakt cisim ya da yıldız için olan aralığa düşerse X-ışın fotonlarının momentumunun kendisinin kaynağı parçalayacağı kadar çok fazla parlayan bir cisim olarak tanımlanır. Çok sayıda astronom ULX’lerin yeni bir astrofiziksel cismi, Güneş’in kütlesinin yüzlerce ya da binlerce katı kütleye sahip olan ara kütleli kara delikleri temsil ettiğini ileri sürdü. Ancak NuSTAR X-ışın gözlemeviyle yapılan yeni gözlemlerde, en azından birkaç ULX’in X-ışın parlaklığında periyodik değişimler tespit edildi. Bu periyodik değişimler bu ULX kaynaklarının dönen ve hızla büyüyen nötron yıldızları, Güneş’ten yalnızca biraz daha fazla kütleye sahip cisimler olması gerektiğini gösteriyor. Ama bir nötron yıldızının gözlenen X-ışın emisyonunu üretmeye yetecek kadar madde biriktirmesi için yıldızın yeterli miktarda biriken maddeyi kompakt cismin üzerine yönlendirecek, son derece güçlü bir manyetik alanı olması gerekli.  Astronomlar, M51 Girdap Galaksisi’ndeki ULX 8 olarak bilinen Aşırı Parlak X-ışın kaynağını incelemek için Chandra X-ışın Gözlemevi’nin verilerini kullandılar. Yukarıdaki görsel Girdap Galaksisi’nin, ULX 8’in de noktalı dairenin içerisinde bulunduğu güzel bir Chandra X-ışın görüntüsünü gösteriyor. ULX 8’in X-ışın enerjisiyle X-ışın parlaklığı gözlemleri emisyonda, dar bir enerji aralığına sınırlanmış sıradan bir düşüş gösteriyor. Bu, aşırı derecede güçlü bir manyetik alanın etrafında dönen bir elektronlar popülasyonunun açık göstergesi. Chandra gözlemleri, fazlaca manyetize nötron yıldızlarının bu gizemli aşırı parlak kaynakların hepsini değilse de bir kısmını açıklayabileceği şeklindeki yorumu doğrulamaya yardımcı oluyor.

Görsel & Referans: X-ışın: NASA/CXC/Caltech/M. Brightman et al.

Sıcak Hilalin Yeni Görüntüsü

0
Sıcak Hilalin Yeni Görüntüsü

Yaşlı dev yıldızlar bol miktarda radyasyonla birlikte aynı zamanda bol miktarda madde de yayınlarlar. Maddeler yıldız yüzeyinden yıldızın radyasyonuyla uzaklaştırılır ve kuvvetli bir yıldız rüzgarı formunda uzaya doğru saatte 1.5 milyon kilometreden daha yüksek bir hızda akarlar. Bu rüzgar yıldızın etrafındaki gaz ve tozlara çarpararak dışarı iter ve yıldızın çevresinde büyük bir alanı, bir “baloncuğu” boşaltır. Rüzgarla şişirilen bir baloncuğa güzel bir örnek, yukarıda bir kompozit optik ve X-ışın görselinde gösterilen NGC 6888 Hilal Nebulası. Baloncuk, çevreleyen yıldızlararası ortamdaki madde miktarındaki farklılıklar nedeniyle kusursuz bir küre şeklinde değil. Bu yoğunluk farkları aynı zamanda görselde görülen parlak düğümleri ve filamentleri de ortaya çıkarıyor. Baloncuk sıcak ve bu görüntüde mavi ton olarak görülebilen X-ışınlarında güçlü biçimde parlıyor. Nebulanın etrafındaki yeşil parlama ise baloncuğun daha soğuk dış yüzeyinde elektronlarıyla tekrar birleşen oksijen atomları tarafından üretilen optik emisyon. Hilal’in X-ışın görüntüsü XMM-Newton X-ışın uzay teleskobunun hassas detektörleri ile elde edildi. İşin tuhafı, Hilal aslında gökyüzünde, XMM-Newton için yıllar boyunca erişilemez olan belirli bir bölgede, gözlemevi için bir “kör noktada” yer alıyor. Ama XMM-Newton’un (ve uzaydaki tüm uyduların) yörüngeleri, araç üzerindeki farklı kütle çekim kuvvetlerinden dolayı zaman içerisinde kayar. Bu sayede bu konum 2014’te, fırlatmadan neredeyse 15 yıl sonra XMM-Newton için görülür hale geldi. Yukarıdaki muhteşem görüntü gözlemin beklemeye değdiğini gösteriyor.

Görsel & Referans: ESA/XMM-Newton, J. Toalá & D. Goldman

Altın Metali

0
Altın Metali

Altın, insanlık tarihi boyunca çok değer verilen, en kıymetli metallerden birisidir. Bu kadar değerli olmasının belki de bir sebebi, doğanın altını nasıl yaptığını tam olarak bilmiyor oluşumuzdur. Yıldızların çekirdeklerinde, süpernovalarda ve iyi incelenmiş diğer kozmik konumlarda gerçekleşen normal nükleer süreçlerle altının (ve diğer ağır elementlerin) üretilmesi çok zordur. Bu zorluğun bir parçası, basit atom çekirdeklerinden altın gibi ağır elementleri üretmek için büyük bir nötron rezervine ihtiyaç duyulmasıdır. Nötron yıldızları, adlarından da anlaşılabileceği gibi, iyi bir nötron kaynağıdır. Astrofizikçiler bu yüzden nötron yıldızlarının şiddetli birleşmelerinin, altın benzeri nötron zengini ağır elementleri yaratabileceğini düşündüler. Ancak yakın zamana kadar hiç kimse nötron yıldızı birleşmelerinin gerçekten olup olmadığını bilmiyordu. 17 Ağustos 2017’de LIGO, ilişkili Gama-ışın patlaması Fermi ve INTEGRAL Gama-ışın uzay gözlemevleri tarafından tespit edilen yavaş bir kütle çekim dalgası olayı tespit ettiğinde her şey değişti. Bu, çok uzaktaki bir galakside iki nötron yıldızının birleşmesinin ilk kez doğrudan tespitiydi. Yukarıdaki görsel, iki nötron yıldızının birleştiği anın nasıl görünebileceğinin bir illüstrasyonu. Bu birleşme sırasında tam olarak ne kadar altın oluştuğu kesin değil ancak devam gözlemleri büyük miktarda, belki de Dünya’nın tüm kütlesi kadar altının kanıtı olduğu düşünülen bir şeyi gösterdi. Ama birleşmenin mesafesinde bu miktarda altının aniden ortaya çıkışının, altının fiyatı üzerinde etkisi olması düşük bir ihtimal. Elbette bunun galaksiler arası bir altına hücumu tetikleme ihtimalini de yok sayamayız.

Görsel & Referans: A. Simonnet (Sonoma State); LIGO

Rüzgarlar Kötü Davranıyor

0
Rüzgarlar Kötü Davranıyor

Güneş’in 10 katından daha fazla kütleye sahip olan yıldızlar aşırı derecede sıcak ve parlaklardır. Aslında o kadar parlaklar ki radyasyonları, atmosferlerinin azımsanmayacak bir miktarını uzaya doğru atar. Astronomlar bu dışa akışlara yıldız rüzgarları adını veriyor. Uzaya doğru saatte bir buçuk milyon kilometreden daha büyük hızla ilerleyen ve her sene uzaya Dünya kütlesini (veya daha fazlasını) taşıyan bu yıldız rüzgarları, Güneş’in güneş rüzgarından çok daha kuvvetliler. Bu yıldızlar sıklıkla, benzer şekilde güçlü yıldız rüzgarına sahip benzer bir yıldızla birliktedirler. Bu çift sistemlerinde, yıldız rüzgarları, yıldızların arasında şiddetli biçimde çarpışırlar. Bu çarpışmalar o kadar güçlüdür ki şoklanan gazlar milyonlarca derecelik sıcaklıklara ulaşır ve X-ışın emisyonu üretir. İki yıldız birbirleri etrafındaki yörüngelerinde döndükçe şok şartları öngörülebilir şekilde değiştiği için, bu sistemlerin X-ışın gözlemleri şokların dış uzayda nasıl davrandıklarını anlamak açısından yararlıdır. Bu “çarpışan rüzgar” sistemlerine özellikle ilginç bir örnek, Samayolu’nun komşusu Küçük Macellan Bulutu’nda ikamet eden, HD 5980 adlı bir çifttir. HD 5980’deki yıldızlar, bilinen en büyük yıldızlardandır: çiftteki her yıldız, Güneş’in kütlesinin 60 katından daha fazlasına sahiptir. HD 5980 aynı zamanda, X-ışınlarında görülebilen “Sevgililer Günü Nebulası” ile de ilişkilidir. HD 5980 özellikle ilgi çekici çünkü daha büyük olan yıldız 1990’larda (kökeni hala kesin olmayan) çok güçlü bir madde fışkırması yaşadı. HD 5980’in 2000’lerin başında başlayan X-ışın gözlemleri, astronomların, fışkırma yavaşlarken dev yıldızın rüzgarındaki değişimin etkilerini incelemesini sağladı. Astronomlar daha büyük yıldızdaki madde kaybının azalmasıyla birlikte X-ışın parlaklığının da azalmasını bekliyordu. Ancak XMM-Newton X-ışın gözlemeviyle yapılan gözlemler, yıldız rüzgarının gücündeki azalmaya rağmen son birkaç yılda HD 5980’in gözlenen X-ışın parlaklığında şaşırtıcı şekilde artış gösterdi. Yukarıdaki görsel, HD 5980’in (görüntüdeki parlak merkezi kaynak) 2012’den yeni bir X-ışın fotoğrafı. Astronomlar, daha önceki fazla kütle kaybı durumunda çarpışan rüzgar şokunun istikrarsız olduğunu ve bu istikrarsızlığın yüzyılın başlarında X-ışın parlaklığını baskıladığını düşünüyorlar.

Görsel & Referans: ESA/XMM-Newton; Y. Naz¨e et al. 2018

Kütle Çekim Sızıntısı mı?

0
Kütle Çekim Sızıntısı mı?

Kütle çekim neden bu kadar zayıf bir kuvvet, dört temel kuvvet arasında açık ara en güçsüzü? Muhtemel bir açıklama, kütle çekimin, bildiğimiz ve sevdiğimiz üç uzaysal boyutun ötesindeki fiziksel boyutlara erişimi olabileceği ve bu diğer boyutlara sızarak üç boyutlu dünyamızda gözlemlediğimiz geriye kalan kuvveti zayıflatması olabilir. Bu doğruysa, kütle çekimin çok uzun ve nispeten kısa mesafelerde farklı şekilde işlediğine işaret edebilir. Astronomlar gerçekte, bilinen uzaklıklardaki kaynaklar tarafından üretilen kütle çekim dalgalarının davranışına bakarak bu sızıntıya sınırlar koyabiliyorlar. Doğa bize nazikçe böyle bir (şimdiye kadar) kaynak sağladı: 17 Ağustos 2017 gözlenen, artık ünlü olan iki nötron yıldızının birleşmesi. Bu olay (yukarıdaki illüstrasyonda gösterilen) önemli çünkü hem kütle çekim radyasyonu, hem de astronomların konumunu tam olarak bulmasını ve bize olan mesafesini belirlemesini sağlayan, Gama-ışınlarında (ve morötesi, optik ve X-ışın radyasyonunda) bir elektromanyetik imza üretti. Bu nötron yıldızı birleşmesi tarafından oluşturulan kütle çekim dalgalarının mesafeyle nasıl dağıldığını temel alan astronomlar, ayrı boyutlara bir kütle çekim sızıntısına dair hiçbir kanıt bulamadılar. Bu rahatlatıcı sonuç, kilometrelerin uzunluk ölçeğindeki uzaysal boyutların sayısının, tanıdık olan üçle sınırlı olduğunu gösteriyor.

Görsel & Referans: Fermilab

Neil Gehrels Swift Gözlemevi

0
Neil Gehrels Swift Gözlemevi

Amerikan Astronomi Cemiyeti’nin 2018 Kış toplantısında NASA, Swift Gözlemevi’nin Dr. Neil Gehrels onuruna yeniden isimlendirildiğini duyurdu. Neil, hayatını kaybettiği geçtiğimiz yıla kadar Swift’in Baş Araştırmacısı görevini yürütmüştü. Neil’in vizyonu ve liderliği, Swift’i NASA’nın en üretken uzay gözlemevlerinden biri haline getirmeye yardımcı oldu. Swift’in ana görevi Gama-ışın patlamalarını bulmak ve konumlarını belirlemekti ama kuyruklu yıldızlar, yıldızlar, galaksiler, kompakt cisimler ve galaksilerin merkezlerindeki gizli süperdev kara deliklerin morötesi, X-ışın ve Gama-ışın emisyonlarını incelemek için genel amaçlı bir gözlemevi olarak kullanıldı. Yakın zamanda “Altın Patlama”, aynı zamanda tespit edilebilir kütle çekim dalgaları da üreten bir nötron yıldızı birleşmesi olayını incelemekte önemli bir rol oynadı. Swift görevindeki hizmetinin yanında Neil aynı zamanda, Compton Gama-ışın Gözlemevi için Proje Bilim İnsanı, INTEGRAL için Görev Bilim İnsanı, Fermi Gama-ışın Uzay Teleskobu için Yardımcı Proje Bilim İnsanı ve gelecek olan WFIRST görevi için Proje Bilim insanı gibi görevlerde de bulunarak yüksek enerji astrofiziğinde büyük bir rol oynadı. Neil aynı zamanda Amerikan Astronomi Cemiyeti’nin Yüksek Enerji Astrofiziği Bölümü’nün başkanı, Amerikan Fizik Cemiyeti Astrofizik Bölümü başkanı ve NASA’nın Goddard’daki Astroparçacık Fiziği Laboratuvarı başkanı olarak da astrofizik camiasına hizmet etti. Neil, hakemli astronomi literatüründeki 790’dan fazla bilimsel yayınıyla başarılı bir araştırmacıydı. Neil’in bilime katkıları, Amerikan Astronomi Cemiyeti’nin yüksek enerji astrofiziğine çok büyük katkıları takdir eden Bruno Rossi Ödülü de dahil bir dizi ödülle kabul edildi.

Görsel & Referans: NASA

Karanlıkta Yolumuzu Bulmak

0
Karanlıkta Yolumuzu Bulmak

Gemileri dış Güneş Sistemi’ne veya daha ötesine yönlendirmek zorlu bir uğraştır. Uzak bir uzay aracına ışığın seyahat süresi düşünülürse yeryüzünden pozisyonları ve rota düzeltmelerini belirlemek gittikçe daha zor hale gelir. Örneğin, ışık hızında ilerleyen bir komutun Dünya’dan Voyager 1 uzay aracına ulaşması ve bir yanıtın tekrar Dünya’ya ulaşması bir buçuk günden daha uzun sürebilir. Ancak doğa, gezinen uzay aracının yolunu bulmasına yardımcı olmak için “kozmik deniz fenerleri” sağlar. Bu deniz fenerleri X-ışın pulsarları; yıldız döndükçe periyodik ışık parlamaları üreten, hızla dönen nötron yıldızlarıdır. X-ışın pulsarları Samanyolu boyunca (ve diğer galaksilerde de) dağılmışlardır. Şu anda Uluslararası Uzay İstasyonu’na bağlı olan (yukarıdaki görselde ön planda görülen) NICER/SEXTANT cihazı, istasyonun konumunu pulsar navigasyonu kullanarak belirlemek için bir test gerçekleştirdi. NICER/SEXTANT’ın ana bilimsel hedefi, X-ışın pulsarlarının periyodik X-ışın parlamalarının yüksek hassasiyetli incelemesini yapmak ve pulsarların yüzeyinin altında hangi gizemli şeylerin bulunduğunu anlamak için bu gözlemleri kullanmak. Ancak ikinci kişiliği, SEXTANT (X-ışın Zamanlama ve Navigasyon Teknolojisi için İstasyon Kaşifi) olarak cihaz, atım periyodunda gözlenen, istasyon Dünya yörüngesinde dönerkenki hareketi tarafından meydana getirilen küçük kaymaları ölçmek için X-ışın pulsarlarının zamanlamasını da kullanabiliyor. NICER/SEXTANT Kasım ayında, bir buçuk gün boyunca beş X-ışın pulsarının X-ışın atım periyodlarını ölçtü. Bu veriler analiz edilerek istasyonun pozisyonu 5 kilometrelik hata payıyla hesaplanabildi. Bu örnek gösteriyor ki bu “kozmik deniz fenerleri” gerçekten de doğanın GPS’i görevi görüyorlar: Galaktik Konumlandırma Sistemi.

Görsel: NASA

Kendinizi Galaktik Merkeze Kaptırın

0
Kendinizi Galaktik Merkeze Kaptırın

Sanal gerçeklik, bilimsel araştırmalar için çok etkili bir araç. Kimileri ise gerçekliğin kendisinin de yalnızca bir bilgisayar simülasyonu olup olmadığını düşünüyor. Bilim insanları şimdi yeteneklerini, Samanyolu’nun belki de en gizemli bölgesinin, Galaktik Merkez’in yüksek enerji emisyonunu anlamaya çalışmakta kullanıyorlar. Chandra X-ışın Gözlemevi bize, Galaksi’nin merkezinin X-ışın yayınlayan enerjilerde şaşırtıcı görüntülerini sundu. Bu önemli çünkü X-ışınları, optik ve morötesi dalga boylarında Galaktik merkezi görüşümüzü engelleyen kalın gaz ve toz bulutlarını geçebiliyorlar. Chandra tarafından görülen X-ışın emisyonu aynı zamanda yüksek enerjili, X-ışın üreten süreçlerin meydana geldiği yeri de detaylandırıyor. Chandra görüntülerinde açıkça görülebileceği gibi galaksinin merkezi dağınık, sıcak, X-ışın yayınlayan gaz bulutlarına batmış durumda. Yukarıdaki görsel bir bilgisayar simülasyonuyla oluşturulmuş panoramik bir videodan bir kare ve Samanyolu’nun merkezinde yer alan süperdev kara delik Sgr A* etrafında dönen dev yıldızların rüzgarlarındaki çarpışmalarla ilişkili, sıcak, şoklanmış gazları gösteriyor. Geometrik görünüm, izleyici sanki Sgr A* yakınında bulunuyormuş şekilde (ama bekleyeceğiniz genel görelilik etkileri olmadan). Simülasyon, kaderlerini görmek için takip edebileceğiniz, hızla ilerleyen sıcak gaz bulutlarını gösteriyor. Simülasyon aynı zamanda Sgr A* ’nın sıcak gazları uzağa üfleyen bir patlamasının etkilerini de gösteriyor. Bu simülasyonun tadı en iyi, yüksek enerji gökyüzünü sanki Sgr A*’daymışsınız gibi taramanızı sağlayan, kartondan bile olsa, bir Sanal Gerçeklik (VR) görüntüleyici kullanılarak çıkarılıyor.

Görsel & Referans: NASA/CXC; C.M.P. Russell

Sırada Yeni Karanlık Madde Modeli mi Var?

0
Sırada Yeni Karanlık Madde Modeli mi Var?

Maddesel Evren’in büyük bölümü, “karanlık madde” adı verilen şeyden oluşur. Karanlık madde kütle çekimden etkilenir ama hiç elektromanyetik radyasyon yayınlamaz. Karanlık maddenin varlığı ilk kez Jacobus Kapteyn, ardından Fritz Zwicky ve daha sonra da Vera Rubin tarafından ortaya koyulurken miktarı kesin olarak WMAP ve Planck kozmik arkaplan uyduları ile ölçüldü. Karanlık maddenin normal madde üzerindeki baskınlığı düşünülürse (Evren’de normal atomlara kıyasla kabaca beş kat daha fazla karanlık madde bulunuyor) bu maddenin ne olduğunu bilmiyor oluşumuz epey can sıkıcı. En iyi tahminimiz, karanlık maddenin, WIMP’ler (zayıf etkileşen kütleli parçacıklar) adı verilen, tuhaf atomaltı parçacıklardan meydana geldiği. Fizikçiler ve astrofizikçiler, hem yeryüzünde, hem de uzayda telaşla bu teorik WIMP’lerin işaretlerini arıyorlar. Astrofizikçiler yakın zamanda, galaksi kümelerinin X-ışın spektrumlarında, normal maddeden hiçbir çizginin olmaması gereken bir enerji seviyesinde, beklenmedik bir özellik, veya emisyon çizgisi tanımlayarak büyük heyecan yarattılar. Astrofizikçiler bu özelliğin özel bir karanlık madde parçacığı türü tarafından üretilmiş olabileceğini öne sürdü. Ancak Perseus Kümesi’nin Hitomi gözlemevi üzerindeki Yumuşak X-ışın Spektrometresi ile yapılan daha yüksek çözünürlüklü gözlemleri herhangi bir çizginin varlığını göstermediğinde bu heyecan sona erdi. Peki bu, bu karanlık madde modelinin tabutuna çakılan son çivi mi? Perseus kümesinin X-ışın emisyonunun, Chandra X-ışın Gözlemevi ve XMM-Newton X-ışın Gözlemevi’nin verileri kullanılarak yapılan yeni bir analizi, bir çözüm yolunu işaret ediyor olabilir. Chandra ve XMM verileri, muhtemel emisyona ilave olarak, Perseus kümesindeki süperdev kara deliğin yakınlarında, karanlık maddenin tam da doğru enerjisinde karanlık madde X-ışınlarının soğurulmasının da olabileceğini gösteriyor. Bu soğurulmanın Hitomi spektrumundaki zayıflıktan sorumlu olabileceği öne sürülüyor. Takip sürüyor!

Görsel & Referans: X-ışın: NASA/CXO/Oxford University/J. Conlon et al.

Yüksek Enerji Yılına Bakış: 2017

0
Yüksek Enerji Yılına Bakış: 2017

2017’deki tüm dikkate değer ve önemli yüksek enerji astrofiziği kilometre taşları arasında yıl en çok özel bir günle anılacak: 17 Ağustos. Bu, çok uzaktaki bir galakside iki nötron yıldızının gözlenen birleşmesinin, hem elektromanyetik hem de kütle çekimsel radyasyonda görülen bir olayın “çoklu haberci” astrofiziğinde yeni bir çağı açtığı gündü. Bu “mavi kilonovanın” kütle çekim radyasyonu hem LIGO teleskoplarıyla, hem de yeni Virgo kütle çekimsel dalga gözlemeviyle görülürken patlamanın Gama-ışın emisyonu Fermi Gama-ışın Uzay Teleskobu ve INTEGRAL tarafından görüldü ve UV ve optik teleskoplar birleşmenin tam konumunu kesin olarak belirledi. Bu olayın, X-ışınlarından radyo emisyonuna kadar elektromanyetik radyasyonunun evrimi hala etkin şekilde inceleniyor. Bu çığır açan olayın yanında 2017’de aynı zamanda muazzam sayıda diğer bilimsel gelişme de gerçekleşti. Bu sene, yeni bir X-ışın zamanlama cihazı, şu anda Uluslararası Uzay İstasyonu’na bağlanmış durumdaki NICER ve Çin tarafından üretilen yeni bir X-ışın uzay gözlemevi, Insight fırlatıldı. Yine bu sene kısa ömürlü Hitomi gözlemevinin, astronomları hayretler içerisinde bırakan ve daha fazlası için heveslendiren yüksek çözünürlüklü X-ışın spektral verileri yayınlandı. Bu yıl aynı zamanda SN 1987a’nın, geçtiğimiz 400 yıldaki en parlak süpernovanın yirminci yıl dönümüydü. Bu sene aynı zamanda karanlığın batıdan doğuya ABD’yi kapladığı bir Güneş tutulmasını da gördü. 2018’in ilerleme ve bilimsel gerçeğe ulaşma yürüyüşünü devam ettirmesi umuduyla.

Görsel & Referans: NASA; NSF; DOE; JAXA; ESA; et al.

Süslemeler

0
Süslemeler

Kainat kendini pek çok ahenkli yolla süsler. Bu yollardan bazıları bu görselde gösteriliyor. Bu görüntü galaksimizin, INTEGRAL gama-ışın gözlemevinin 10 yıllık gözlemlerine dayanan bir yorumu. Bu 10 gözlem yılında INTEGRAL, X-ışın çiftleri, kara delikler, nötron yıldızları ve diğer garip cisimler gibi tuhaf, yüksek enerji kaynaklarının görüntülerini ve spektrumlarını elde etti. Yukarıdaki görsel, INTEGRAL tarafından tespit edilen, Galaktik Merkez’in arkasından görülen, Güneşimize doğru dönük tüm kaynakların (sanatsal bir galaksi tasvirinde gömülü şekilde) sıra dışı bir görüntüsünü sunuyor.

Görsel: ESA

Zenginleşme

0
Zenginleşme

Evren’in tarihinde uzun süre önce yaşamın var olamayacağı bir zaman vardı. Bu, Büyük Patlama’dan yaklaşık 380,000 yıl sonra, ilk yıldızlar oluşmadan önce, maddesel Evren neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluştuğundaydı. Ama ilk yıldızlar oluştuğunda termonükleer füzyonla ve aynı zamanda süpernovalar olarak patlayarak daha kompleks kimyasal elementleri oluşturma sürecini başlattılar. İlk yıldızların nasıl ya da ne zaman oluştuklarını, ya da Evren’in kimyasal evriminin zaman içerisinde tam olarak nasıl ilerlediğini henüz bilmiyoruz, ama Samanyolu’ndaki veya diğer galaksilerdeki süpernova patlamalarını inceleyerek bu kimyasal zenginleşme sürecinin gerçekleşmesini bazı açılardan izleyebiliyoruz. Yukarıdaki görsel Cas A süpernova kalıntısında, yaklaşık 11,000 yıl önce dev bir yıldızın patlamasıyla dışarı atılan gazda, Chandra X-ışın Gözlemevi tarafından elde edilen verilerin dikkatli analiziyle elde edilen, kimyasal elementlerin dağılımını gösteriyor. Bu görsel, tamamı bildiğimiz anlamda yaşamı desteklemek için gerekli bileşenler olan silikon, sülfür, kalsiyum ve demirin fazlaca iyonize atomları tarafından üretilen X-ışın radyasyonunun miktarını belirleyerek oluşturuldu. İlginç şekilde süpernova kalıntısının farklı bölümlerinde farklı elementlerin bolluğu en fazla. Detaylı çalışmalar kalıntının yaklaşık 10,000 Dünya kütlesi kadar sülfür, yaklaşık 20,000 Dünya kütlesi kadar silikon, yaklaşık 70,000 Dünya kütlesi kadar demir ve Dünya kütlesinin neredeyse bir milyon katı (Güneş’in kütlesinin yaklaşık 3 katına denk) oksijen içerdiğini gösteriyor. Bu maddeler süpernovanın kuvvetli patlama dalgası tarafından Samanyolu’na saçıldı ve bir kısmı en nihayetinde, belki de bir tanesi Dünya’ya benzeyen kayalık bir gezegen bile içeren bir güneş sistemi oluşturabilir.

Görsel: NASA/CXC/SAO