Yukarıdaki görsel, PSR B1509-58 adlı fazlaca manyetize pulsarın etrafındaki parlak X-ışın nebulasının Chandra X-ışın Gözlemevi tarafından elde edilen ünlü görüntüsü. Pulsarın kendisi görüntünün tabanına yakın parlak X-ışın emisyon noktası ve belirgin bir “kuyruğa”, ya da altında uzanan bir X-ışın yayınlayan madde jetine sahip. Güneş kütlesi kadar maddenin yaklaşık 20 kilometre çapa sıkıştığı bir yığın olan bu pulsar her saniyede yedi kez dönüyor ve daha iyi tanınan Yengeç Nebulası’na benzer bir şekilde çevresine enerji veriyor. Pulsardan çevresine enerjinin aktarılması, uzaya doğru 50 ışık yılından daha fazla uzanan dikkat çekici, hayalet benzeri X-ışın parmakları üretiyor. Bu parmakların uçlarında astronomlar tarafından RCW 89 olarak bilinen bir gaz bulutu bulunuyor. Gücünü pulsardan alan parmaklarla RCW 89’daki soğuk gaz arasındaki görüldüğü kadarıyla kuvvetli etkileşim, RCW 89’daki düğümlerin aydınlanmasına yardımcı oluyor ve X-ışınlarında da parlamalarına yol açıyor. RCW 89’daki X-ışın yayınlayan düğümlerin detaylı incelemeleri, düğümlerin sıcaklığında, pulsarın dönüş eksenindeki presesyondan kaynaklanıyor olabilecek dairesel bir yapıya işaret ediyor.

Görsel: NASA/CXC/SAO/P.Slane, et al.

Patlamak üzere olan bir yıldıza bağlı olmak tehlikelidir. Ama bilim insanları bunun, patlayan ve Dünya’da 1572 yılında görülen Tycho süpernova kalıntısını üreten bir yıldızın yoldaşının başına gelen talihsiz durum olduğunu düşünüyorlar. Astronomlar artık bunun, bir beyaz cüce yıldızın limitin ötesine (Chandrasekhar limiti) itildiği ve muazzam bir fışkırmayla tutuştuğu (ya da patladığı), Tip Ia süpernova adı verilen özel bir tür süpernova olduğunu biliyorlar. Ama beyaz cüceyi patlamaya doğru itmek için kütle gerekir ve göründüğü kadarıyla bu kütle bir yoldaş yıldızın yüzeyinden soyulup alınıyor. Böyle yoldaşlar elbette patlamadan sonra seyrek hale geliyorlar, bu yüzden de bu modelin test edilmesi zor. Tycho’daki X-ışın yayınlayan sıcak gazlara detaylı bir bakışsa talihsiz yoldaşın kimliği hakkında yeni ipuçları sunuyor. Chandra X-ışın Gözlemevi tarafından elde edilen yukarıdaki görsel, nebulanın yüksek enerjili X-ışınlarında bir görüntüsünü gösteriyor. Keskin gözlü astronomlar bu görüntüde olağan dışı bir şey fark ettiler: nebulanın merkezinin sol altında görülen ve bir X-ışın gölgesi meydana getiren, X-ışınları yayınlayan gazlardan oluşmuş belirgin bir kemer. Süpernovanın karmaşası içinde çizgileri bu kadar belirgin ve düzgün bir yapı nasıl üretilmiş olabilir? Astronomlar bu kemerin, yoldaş yıldızın yüzeyinden, süpernova patlama dalgasının büyük gücü tarafından uçurulan maddeleri temsil ettiğine inanıyorlar.

Görsel & Referans: NASA/CXC/Çin Bilimler Akademisi/F. Lu et al

Bu yüzüğü gördüğünüzde ölmeyeceksiniz; en azından aranızda her zaman için güvenli bir mesafe bırakırsanız. Ama sağdaki yüzükteki pembe mücevherlere fazla yaklaşmayın. Eğer yaklaşırsanız, ezilip var oluşunuz sona erdirilmeden önce uzayıp saç teli kadar incelirsiniz; çünkü bu pembe mücevherler aslında birer kara delik. Elbette kaderinizle yüzleşmeden önce bazı olağanüstü manzaralara da şahit olabilirsiniz. Bu Chandra X-ışın görseli (pembe) ve Hubble optik görseli kompozitinde gösterilen muhteşem kara delik halkası, sağ üstte görülen spiral galaksi ve solda görülen eliptik galaksi arasındaki şiddetli bir çarpışma ile ortaya çıktı. Bir galaksi diğerine çarparken serbest kalan muazzam kütle çekim kuvveti, bir yıldız oluşum patlamasınının fitilini ateşledi. Oluşan en büyük yıldızlar çoktan öldüler. Yaşamlarını güçlü süpernova patlamaları olarak sona erdirdiler ve gerilerinde X-ışın yayınlayan kara delikler bıraktılar.

Görsel: X-ışın: NASA/CXC/MIT/S.Rappaport et al, Optik: NASA/STScI

Evren galaksi kümelerinden ve kümelerin kümelerinden oluşur. Bu devasa şeyler, kendi kendine kütle çekim uygulayan var olan en büyük cisimler, Evren’in atomlarıdır. Bu cisimlerin nasıl oluştuklarını ve evrimleştiklerini anlamak yüksek önceliği olan bir astronomik hedeftir. Galaksi kümeleri çok büyük miktarlarda sıcak, X-ışın yayınlayan gaz içerdiğinden Chandra X-ışın Teleskobu gibi X-ışın gözlemevleri önemli bir rol oynarlar. Yukarıdaki görsel galaksi 3C186’nın Chandra ve (Gemini Gözlemevi’nden) optik görüntüsünün kompoziti. Optik görüntüde bu galaksi, görüntünün merkezine yakın tek bir ışık noktası şeklinde beliriyor. Chandra X-ışın görüntüsü ise optik gözün algılayabileceğinden daha fazlasını ortaya çıkarıyor. Chandra 3C186’nın etrafından güçlü bir geniş X-ışın kaynağı tespit ediyor ve 3C186’yı bir galaksi kümesinin merkezi galaksisi olarak belirliyor. 3C186 8 milyar ışık yılı uzakta. Bu da onu şimdiye kadar belirlenen en uzak kümelerden birisi yapıyor. Daha da önemlisi, Chandra verileri kümenin merkezinden gelen emisyonun, dış bölgelerden gelen emisyondan daha soğuk olduğunu gösteriyor. Bir “soğutucu akım”. 3C186 ve ilişkili olduğu küme, bilinen en uzak soğutucu akım kümesi.

Görsel: X-ışın: NASA/CXC/SAO/A.Siemiginowska et al, Optik: AURA/Gemini Obs.

Galaksi kümeleri bilinen en büyük bağlı cisimlerdir ve galaksi kümelerinin düzeni, Evren’in yapısını belirler. Kümeler uzayda, büyük miktarlardaki sıcak küme içi gaz ve karanlık maddelerinin kütle çekim gücüyle bir arada tutularak ilerlerler. Karanlık Evren’de görmeden ilerlerken başka bir kümeyle karşılaşma ihtimali oldukça yüksektir ve bir kümenin diğeriyle çarpışması, belki de en iyi örneği Kurşun Kümesi olan olağanüstü patlamalar ortaya çıkarır. Galaksi kümelerinin radyo ve optik emisyonu üzerine, Hindistan’ın Dev Metredalga Radyo Teleskobu (GMRT) ve Chandra X-ışın Gözlemevi’yle yapılan yeni ve detaylı bir çalışma, galaksilerin çarpışmalarının sıcak, X-ışın yayınlayan gazları ve devasa radyo halelerini nasıl ürettiğini gösteriyor. Küçük iki küme arasındaki çarpışmanın sonuçlarını açığa çıkaran yukarıdaki görsel, galaksi kümesi Abell 1758’in bir bölümü gösteriyor. Bu görüntüde GMRT tarafından görülen radyo emisyonu pembeyle ve Chandra tarafından görülen X-ışın emisyonu maviyle gösteriliyor. Kümeyi oluşturan galaksilerdeki yıldızların optik emisyonuysa altın renginde gösteriliyor. Bu çalışma, galaksilerin çarpışmaları sonucunda ortaya çıkan türbülansın atomaltı parçacıkların yüksek enerjilere hızlandırılmasına katkı sağladığını ve hem radyo, hem de X-ışın emisyonunun üretilmesine yardımcı olduğunu öne sürüyor.

Görsel: X-ışın(NASA/CXC/SAO/M.Markevitch); Radyo (TIFR/GMRTSAO/INAF/R.Cassano, S.Giacintucci); Optical (DSS)

Chandra X-ışın Gözlemevi’nden bir başka etkileyici görüntüde görülen bu tuhaf, el şeklindeki cismi ne oluşturdu? Bu cisim aslında PSR B1509-58 adlı pulsarın çok kuvvetli elektromanyetik alanı tarafından hızlandırılan yüksek enerji yüklü parçacıklardan meydana gelen uzamış bir bulut. Bu pulsar, yani hızla dönen nötron yıldızı, görüntünün merkezinin yakınındaki yoğun beyaz noktaya yakın yer alıyor. Nötron yıldızı döndükçe yüklü parçacıkları uzaya doğru hızlandırıyor ve (belirsiz bir sebepten ötürü) görüntünün tepesine doğru uzanan “pulsar rüzgarı” parmaklarını oluşturuyor. Parmakların uçlarında, gücünü pulsarın rüzgarıyla taşınan enerjiden alan, RCW 89 adlı, düşük enerji X-ışını yayınlayan bir bulut bulunuyor. Yengeç Nebulası dışında, PSR B1509-58 astronomların böyle bir pulsar rüzgarı nebulası ve yıldız ortamı arasındaki etkileşimi görebildikleri en iyi örneklerden birisi.

Görsel & Referans: NASA/CXC/SAO/P.Slane, et al.