Bugün öğrendim ki: 9 Ekim 2022'de uzayda gama ışını patlaması adı verilen, Güneşimizden en az 549 KİNTİLYON kat daha parlak bir patlama meydana geldi! Patlama o kadar parlaktı ki teleskopları kör etti ve gerçek parlaklığının gerçek bir ölçümünü engelledi!
Gama ışını patlaması
GRB 221009A Olay türüGama ışını patlamasıTarihiyaklaşık 1,9 milyar yıl önce
(9 Ekim 2022'de tespit edildi)Süre10 dakikaAraçSwift ve Fermi Gama Işını Uzay TeleskobuTakımyıldızlıSagittaSağ yükseliş19s 13d 03.48sEğim+19° 46′ 24.6″Mesafeyaklaşık 2,4 milyar ışık yılıKırmızıya kayma0,151Diğer adlandırmalarSwift J1913.1+1946 Commons'ta ilgili medya
GRB 221009A, Neil Gehrels Swift Gözlemevi ve Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu tarafından 9 Ekim 2022'de birlikte keşfedilen olağanüstü parlak ve çok enerjik bir gama ışını patlaması (GRB) idi. Gama ışını patlaması on dakika sürdü,[1] ancak ilk tespitten sonra on saatten fazla süreyle tespit edilebildi.[2][3] Yaklaşık 2,4 milyar ışık yılı uzaklıkta olmasına rağmen, Dünya atmosferini etkileyecek kadar güçlüydü ve gezegendeki bir gama ışını patlaması tarafından şimdiye kadar kaydedilen en güçlü etkiye sahipti.[4][5][6][7][8] GRB 221009A'nın zirve parlaklığı, Konus-Rüzgar tarafından ~ 2,1 × 1047 W ve Fermi Gama Işını Patlaması İzleyici tarafından ~ 1,0 × 1047 W olarak ölçüldü ve bu ölçüm 1,024 saniyelik aralıkta gerçekleştirildi.[9] 221009A kadar enerjik ve Dünya'ya yakın bir patlamanın 10.000 yılda bir meydana gelen bir olay olduğu düşünülüyor.[10][9] Kaydedilen en parlak ve en enerjik gama ışını patlamasıydı, bazılarının onu BOAT (Tüm Zamanların En Parlak Olanı) olarak adlandırmasına neden oldu.[9][11][12][13]
Karakterizasyon
[düzenle]
GRB 221009A, Sagitta takımyıldızından gelmiş ve tahmini olarak 1,9 milyar yıl önce meydana gelmiştir,[14] ancak kaynağı, Dünya'ya ulaşma süresi boyunca evrenin genişlemesi nedeniyle şimdi Dünya'dan 2,4 milyar ışık yılı uzaklıktadır.[15] Patlamanın yüksek yoğunluklu emisyonları, radyo emisyonlarından gama ışınlarına kadar elektromanyetik spektrumda 15 mertebeden büyüklükte bir aralığa yayıldı. Başlangıçtaki patlamayı yaratan sürecin yavaşlamasından kaynaklanan radyo sinyalleri muhtemelen gelecek yıllarda devam edecektir.[16] Bu geniş bantlı emisyon, normalde kısa sürede kaybolan GRB'leri büyük ayrıntılarla inceleme fırsatı sunmaktadır.[14][16]
Gözlem
[düzenle]
Patlama, Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu'nun dedektörünü doyurdu,[17] bu da 100 GeV'den fazla enerjiye sahip gama ışını fotonlarını yakaladı.[18] GRB 221009A, bilimsel aletler tarafından şimdiye kadar gözlemlenen en verimli çok yüksek enerjili (VHE) foton olayıdır. GRB 221009A'dan önce, GRB astronomisinin tüm tarihinde tespit edilen çok yüksek enerjili foton sayısı yalnızca birkaç yüz idi. Patlama ayrıca, bir GRB'den çok yüksek enerjili (VHE) foton emisyonlarının ilk kez erken dönemde tespit edildiği zamanı işaretledi.[19] Patlamanın radyasyonu Dünya'ya ulaştığında, Büyük Yüksek Irtifa Hava Duşları Gözlemevi (LHAASO) tek başına 5.000'den fazla VHE fotonu gördü. Bu fotonlardan bazıları, Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN)'ndeki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nda üretilebilecek olandan daha fazlası olan 18 TeV'lik bir enerji taşıyarak Dünya'ya ulaştı.[20][21]. Baksan Nötrino Gözlemevi'ndeki Rusya'nın Carpet-2 tesisi, bu patlamadan muhtemelen tek bir 251 TeV fotonu kaydetti.[17] Bu tespit edilen enerjiler, 1 TeV'e kadar enerjiye sahip olan GRB 190114C ve 3,3 TeV'e kadar enerjiye sahip olan GRB 190829A'dan çok daha fazladır,[23][24] ve 221009A, şimdiye kadar 10 TeV'den yukarı fotonlara sahip olan ilk ve tek GRB'dir.[25][26] Patlamanın ilk kez ultra yüksek enerjili kozmik ışınların hızlandırılmasının imzasına sahip olması olasıdır[27][28], bir çalışma kozmik ışınların patlama tarafından hızlandırılırsa, muhtemelen 1 ZeV veya daha fazla (1021 elektronvolt) enerjilere ulaştıklarını tahmin etmektedir[29], bu da şimdiye kadar gözlemlenen en yüksek enerjili kozmik ışın olan Oh-My-God parçacığı'ndan neredeyse bir mertebe veya daha fazla büyüktür.
GRB 221009A daha sonra Nötron Yıldızları İç Kompozisyon Gezgini (NICER), Tüm gökyüzü X-ışını Görüntüsü İzleyici (MAXI), Görüntülü X-ışını Kutuplama Gezgini (IXPE),[30][31][8] Uluslararası Gama Işını Astrofiziği Laboratuvarı (INTEGRAL), XMM-Newton uzay teleskobu,[32] Büyük Yüksek Irtifa Hava Duşları Gözlemevi (LHASSO)[33][34] ve daha birçokları tarafından gözlemlendi.[22][35]
Köken
[düzenle]
James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan gözlemler, GRB 221009A'nın bir süpernova geçirirken çok büyük bir yıldız tarafından oluşturulduğunu doğruladı.[36] Süpernova, GRB ile bağlantılı ilk süpernova olan SN 1998bw benzeri bir Tip Ic süpernova idi.
Hindistan ve Almanya'daki şimşek dedektörleri, patlamanın Dünya iyonosferini birkaç saat boyunca, hafif olsa da, bozduğunu,[37][17][4] yanı sıra büyük bir elektrik yüklü parçacık akışı olduğunu tespit etti[38], bu da ne kadar güçlü olduğunu gösteriyordu.[39][12] Ayrıca, bu gama ışını patlamasının göreli jeti için alışılmadık bir yapıya sahip olduğu bir çalışma tanımlanmıştır.[40][41]
Rekor büyüklük
[düzenle]
Bazı gökbilimciler, patlamaya "tüm zamanların en parlak olanı" veya kısaltılmış "BOAT" adını vermişlerdir.[17][42] Liverpool John Moores Üniversitesi Astrofizik Araştırma Enstitüsü'ndeki astrofizikçi Dan Perley, "İnsan deneyiminde, böyle bir enerji dışavurumuna uzaktan benzeyen hiçbir şey yoktur. Hiçbir şey."[43] Louisiana Eyaleti Üniversitesi'ndeki gökbilimci Eric Burns, patlamanın enerjisi hakkında "Bu şeyin enerjisi o kadar aşırı ki, tüm Güneş'i alıp tamamen enerjiye dönüştürseniz bile, bu olaya eşleşmeyecektir. Karşılaştırılabilir hiçbir şey yok."[44] Gama ışını patlamalarının gücü, gama ışınlarının derin uzaydaki evrensel yıldızlararası toz şeritleriyle etkileşim derecesi ile ölçülebilir. Bu etkileşimler, genellikle gama ışını patlamasının merkezinde bulunan, dağılmış X-ışınlarının konsantrik halkaları olarak görünen, X-ışını frekanslarında bir artışa neden olur. GRB 221009A, bu halkaları üretmesi bilinen yedinci gama ışını patlamasıdır[10] ve Mart 2023 itibariyle patlamanın etrafında 20 tane X-ışını artış halkası tespit edilmiştir, bu da önceki rekorun üç katıdır.[45][10] GRB 221009A'nın artış ışığı, GRB 030329'un rekorunu kırarak şimdiye kadar kaydedilen en parlak artış ışığı oldu.[46] Patlamanın ayrıca şimdiye kadar kaydedilen en parlak X-ışını artış ışığı[40] vardı, X-ışını artış ışığı tipik bir GRB'den yaklaşık bin kat daha parlaktı.[39] Ayrıca, sönümleme düzeltmesi yapıldıktan sonra şimdiye kadar kaydedilen en parlak UVOT artış ışığına sahipti[46]. TeV aralığında şimdiye kadar kaydedilen en büyük enerji miktarına sahipti[47] ve bir GRB için şimdiye kadar kaydedilen en enerjik fotona sahipti, zirvesi 18 TeV'deydi[25][20]. Patlama, Swift görevi tarafından tespit edilen herhangi bir önceki GRB'den on kat daha parlaktı[48]. KONUS-Rüzgar tarafından tespit edilen en parlak ve en yoğun GRB'ydi[1]. Patlamanın hızlı emisyonu, daha önce hiçbir GRB'nin saniyede 500.000'den fazla gama ışını fotonu vermediği halde, bu GRB saniyede 6 milyondan fazla fotonda zirve yaptığı için bundan öncekilerden çok daha üstündü[49]. Patlama o kadar parlaktı ki, uzaydaki çoğu gama ışını aleti kör oldu ve yoğunluğunun gerçek bir kaydını engelledi.[10][50] Voyager 1 ve iki Mars yörüngesini gibi gama ışını patlamalarını tespit etmek için tasarlanmamış uydular tarafından bile tespit edildi[8]. GRB 221009A, hızlı fazdan sonra bir haftadan fazla süreyle çoklu TeV gama ışınları üretebilirdi, bu özellik GRB 221009A'ya özgüdür[51], GRB 180720B gibi diğer patlamalarla kıyaslandığında çok daha uzun bir süredir (hızlı fazdan sonra on saat çoklu TeV gama ışınları üretti) ve GRB 190829A (hızlı fazdan sonra neredeyse üç gün çoklu TeV gama ışınları üretti).[52]
Yaklaşık iki milyar ışık yılı uzaklıkta olmasına rağmen, patlama Dünya atmosferini etkileyecek kadar güçlüydü ve bir gama ışını patlaması tarafından gezegende kaydedilen en güçlü etkiye sahipti[4]. Genellikle güneş patlamalarını incelemek için ayrılmış aletleri tetikledi, ESA'daki güneş fizikçisi Laura Hayes, yakın güneşten "büyük bir güneş patlamasınınkine benzer bir iz bıraktığını" belirtti[53], patlamanın 100 trilyon kat daha yakın bir güneş patlamasıyla aynı etkiye sahip olduğu anlamına geliyordu[8], patlamanın VLF genliğindeki artışa göre C3 ila M1 sınıfı bir güneş patlamasına eşdeğer olduğu biliniyor[4]. Patlamanın ayrıca uzun dalga radyo iletişimlerini bozduğu da önemli[54].
Yaklaşık 1,2×1055 erg radyasyon izotropik enerjisi[9] veya hatta 3×1055 erg[55] ile 1,4×1057 erg'ye kadar[56] GRB 221009A, 1,5×1053 AT 2021lwx, 1061 erg MS 0735.6+7421 olayı ve 5×1061 erg Ophiuchus Süper Küme patlaması gibi olaylar arasında en enerjik olaylar arasında yer alıyor. Bununla birlikte, AT 2021lwx üç yıl boyunca gerçekleşti, patlamalar ise GRB 221009A'ya kıyasla milyonlarca yıl boyunca gerçekleşen yüksek enerji düşük güçlü olaylardı.[57] İkiliyle tahrikli hipernova modelinde, patlamanın izotropik toplamı gerçek enerji toplamıdır[13]. Fizikçi ve yazar Don Lincoln, bunu "insanlığın şimdiye kadar gördüğü en büyük kozmik patlama" olarak tanımladı[12].
Olası çift yok oluş
[düzenle]
Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu verilerinin yeniden analizi, patlamadan 5 dakika sonra ve aletlerin doyma etkilerini sonlandıracak kadar söndükten sonra %6,2 anlamlılık düzeyinde bir emisyon çizgisi ortaya çıkardı. Sinyal en az 40 saniye sürdü ve yaklaşık 12 MeV enerji ve yaklaşık 0.43×1050 erg/s parlaklığa ulaştı ve bu, kendisinin süperluminall bir jet gibi görünebilen güçlü bir göreli jet nedeniyle, düşük enerjili durumda olması gereken olağan 0.511 MeV'den maviye kaydırılmış elektron-pozitron yok oluşu olarak yorumlandı[58][59].
Yeni fiziğe ilişkin önem
[düzenle]
Farklı gözlemevleri tarafından toplanan verilerin karşılaştırılmasıyla bilim insanları, 221009A olayının önceki rekor sahibinden 50 ila 70 kat daha parlak ve önceki rekor sahibinden çok daha enerjik olduğunu sonucuna vardılar[35][10][41][11]. Son derece parlak zirve ve uzun artış ışığı, fizikçilerin maddelerin göreli hızlarda nasıl etkileştiğini incelemelerine yardımcı olabilir, bu da 100 GeV'den fazla enerjiye sahip gama ışını fotonları üretmekle tek bilinen rejimdir[14]. GRB 221009A, bilim insanlarının kuantum yerçekimi teorilerinde önerilen Lorentz değişmezliğinin herhangi bir ihlalinde katı sınırlar koymalarına olanak sağladı[60][61]. 221009A ve benzeri aşırı olayların incelenmesi, şu anda insanlığın yapay olarak üretilebileceklerden daha büyük enerjilere sahip parçacıklara erişmesinin tek yoludur. 221009A'nın yakından incelenmesi sonunda, Standart Model'de öngörülmeyen veya hesaba katılmayan fiziksel açıklamalar sağlayabilir[17]. Tarihte en çok incelenen gama ışını patlaması haline geldi[62].
Galeri
[düzenle]
GRB221009A'nın Şili'deki Gemini Güney'den neredeyse eş zamanlı gözlemleri yapıldı. Görüntü, Cuma günü sabah 14 Ekim 2022'de iki cihaz kullanılarak I, J, H, K'daki 4 pozun birleşimidir[63].
Swift'in GRB 221009A'nın X-ışını görüntüsü, gama ışını patlamasının etrafında dairesel halkalar göstermektedir. Samanyolu'ndaki toz, gama ışını patlamasının X-ışını emisyonunu dağıttı ve halkaları oluşturdu[64].
NASA'nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi'ndeki X-ışını Teleskobu tarafından 12 gün boyunca yakalanan görüntülerin zamanlaması. Halkalar, galaksimizdeki tozun ışığı bize geri saçması nedeniyle görünmektedir.
Webb'in NIRCam tarafından görülen yakın kızılötesi artış ışığı ve konuk.
Yakın kızılötesi artış ışığı ve konuk galaksi. İkinci en parlak gama ışını GRB 230307A patlaması, karşılaştırma için Webb tarafından fotoğraflandı.
Ayrıca bakınız
[düzenle]
Astronomi portalı
Fizik portalı
Gama ışını patlamaları listesi
Gama ışını astronomisi
AT 2021lwx
GRB 160625B
GRB 130427A
GRB 230307A, 3×10−4 erg cm−2 gama ışını akışı ile ikinci en parlak gama ışını patlaması
GRB 080916C, 8.8×1054 erg ile ikinci en güçlü gama ışını patlaması
Referanslar
[düzenle]