İçeriğe atla

Gama ışını patlaması

Büyük kütleli bir yıldızın kara delik oluşturmak üzere çökmesi çizimi. Bir gama-ışın patlaması oluşumunda enerji, dönme ekseni boyunca jetler olarak serbest bırakılır. Kaynak: Nicolle Rager Fuller/NSF

Gama ışını patlamaları (GIP), önceden öngörülemeyen zamanlarda ve uzay konumlarında, oldukça kısa süreler içinde (10 milisaniye ile birkaç saat arasında) meydana gelen, çoğunlukla yüksek enerjili (≥100KeV) fotonların atımlarıyla oluşan patlama olaylarıdır.

Açıklama

Gama ışını patlamalarının kaynağı olarak iki ayrı görüş vardır, dev bir yıldızın çökmesi hipernova ya da bileşenleri nötron yıldızı olan çift yıldız sistemindeki nötron yıldızlarının birbiriyle birleşmesi. Bu patlamalar, enerji içeriği itibarıyla (1045-1047 joule) şu ana kadar Büyük Patlama'dan sonraki en büyük enerji salma olayı olarak kabul edilmektedirler. (Bir megatonluk nükleer patlama 1015 joule'dür.)[1] Evrendeki çok uzak gökadalarda meydana gelen bu patlamalarda enerjinin büyük kısmı gama ışınlarıyla yayılır.

Bu düzeydeki enerjilerin ya çok büyük kütleli yıldızlardan, atarcalardan ya da bileşeni nötron veya karadelik olan çift yıldızlardan gelebileceği bilinmektedir. Örneğin, GRB 011121[not 1] isimli gök cismi büyük kütleli bir yıldızın süpernova olarak patlamasıdır. Bir birine çekimsel olarak bağlı iki yıldızın oluşturduğu bir çift yıldız sisteminde bileşen yıldızlardan birinin kütlesi Güneş’e göre çok büyük ise bu bileşen yıldız öldüğünde arkasında ya nötron yıldızı ya da bir karadelik bırakır. Bu aşamadan sonra çift sistemdeki bu iki cisim zamanla birbirlerine yaklaşma yönünde sarmal hareketler çizerek birleşip tek bir cisim (bir karadelik) oluşturabilirler. Böyle bir karadeliğin oluşması inanılmaz enerji açığa çıkarır ve Dünya’dan bu enerji gama ışını patlaması olarak gözlenir.

Yakında meydana gelebilecek bir gama-ışın patlaması, Dünya'da kitlesel yok olmaya yol açabilir.[2] Kısa süreli bir gama ışını patlaması yaşama ciddi anlamda zarar verebilir. Ancak, yakındaki bir patlama ozon tabakasını azaltarak atmosferin kimyasal yapısını bozabilir ve sonunda biyosferde ağır hasara yol açan, asitli nitrojen oksitleri oluşturabilir.

Tarihçe

Keşif

GIP'ların bulunuşu bütünüyle astronomi dışı gelişmelerle olmuştur. 1963 yılında "Atmosferdeki nükleer denemelerin yasaklanması" hakkındaki ABD-SSCB anlaşmasına uyulup uyulmadığını denetlemek için ABD Savunma Bakanlığı'nca Dünya çevresinde yörüngeye konulan, herhangi bir anda en az iki tanesi bütün yeryüzü atmosferini görebilen ve gama ışınlarını kayıt ve geliş yönlerini saptayabilen Vela adlı bir dizi uydu, yerötesi GIP sinyallerini ilk olarak 2 Temmuz 1967'de almaya başladı.[3]

O zamanlar için çok gizemli bu fiziksel olayın bilim dünyasına duyurulması 1973 yılında olmuştur.[4] Bu dönemde diğer önemli katkılar OSO-7 ve SAS-2 uydularından gelmiştir. ilk dönemlerde kayıt edilen yıllık patlama sayısı 10 civarında olmuştur. GIP'ların kayıtsal ve istatistiksel olarak önemli sayılara ulaşması 1977'den sonra gerçekleşmiştir. Daha sonraki yıllarda aktif uydu sayısının artması ile birlikte kayıt edilen yıllık ortalama patlama sayısı 1979'da 60'a, 1980'de 130'a[3] ve 5 Nisan 1991'de gönderilen Compton Gama Işın Uydusu (Compton Gamma-Ray Observatory, CGRO) üzerinde bulunan Patlamalar ve Geçici Kaynaklar Deneyi BATSE (Burst and Transient Source Experiment) teleskopundan elde edilen sonuçlardan (BATSE'nin son kataloğu olan 4B'den) GIP olayları sayısı 2000'i geçmiştir.[5]

Birkaç yıl öncesine kadar, GIP'ların herhangi diğer dalgaboylarında hiçbir izleri olmadığı düşünülüyordu. Fakat, son birkaç yılda bazı gama ışın patlamalarından zayıf x-ışın sinyallerinin yerinin belirlenmesi ve ölçülmesi, diğer ardıl ışımaların mümkün radyo ve optik algılamaları dikkat çekici gelişmelerdir. İtalyan-Hollanda uydusu Beppo-SAX ile GIP olayı GRB970228'in ardıl ışımaları gözlendi ve ardıl ışımanın zayıflamasının yüksek çözünürlükteki x-ışın görüntülerini elde edilmesi diğer bir önemli gelişme oldu. Ardıl ışımalar, kızı kayma mesafesinin ölçümüne, patlamaların olduğu ev sahibi galaksilerin teşhisine ve mesafelerin belirlenmesine imkân verdi. Böylece GIP'ların kozmolojik uzaklıklarda oluştuğu anlaşıldı. Bu uzak mesafelerden gözlenmeleri nedeni ile GIP'ların toplam ışıma enerjileri 1051-1054erg olmalıdır. Algılamaların bazen radyoya genişlemesi ve bu olayların bazen günlerce veya haftalarca sürdüğü gözlendi. şu ana kadar ~30'dan fazla GIP'ların ardıl ışımaları yardımıyla 25 kadar ev sahibi gökada teşhis edildi.[6] CGRO isimli uydu teleskobu üzerindeki BATSE gama ışını dedektörlerinin 1991'de faaliyete başlamasıyla birlikte gözlenen gama ışını patlaması (GIP) sayısında artış sağlandı. Bu gelişmeler, gizemli patlamaların evrenin uzak bölgelerinden, yani kendi galaksimiz Samanyolu'na milyarlarca ışık yılı mesafelerden kaynaklandığı yönünde önemli ip uçları sunuyordu. Ancak yalnızca gama ışını verilerini kullanarak bunu kanıtlamak mümkün değildi. Gama ışını patlamalarının uzaklıkları bilinmezi, bu dalga araştırmalarını sürdürmekte olan bilim insanlarının üzerinde en fazla tartıştığı konu haline gelmiş, astrofizikçiler olası iki fikir çevresinde kutuplaşmışlardı. Bir grup araştırmacı BATSE verilerinin de desteklediği gama ışını patlamalarının kozmolojik mesafelerden geldiği fikrini savunurken diğer grup bu olayların galaksimizin hemen dışındaki bölgelerden, yani milyarlarca değil yalnızca binlerce ışık yılı gibi galaktik mesafelerden kaynaklanmakta olduğu fikrini benimsemişti. Bu fikir kutuplaşması o kadar ciddi boyutlara ulaşmıştı ki, 20. Yüzyıl boyunca yalnızca 4 defa gerçekleştirilen ‘Astronomideki Büyük Atışmaların’ biri 1995 yılında ‘Gama Işını Patlamalarının Uzaklıkları ‘başlığıyla Cambridge Üniversitesi profesörü Sir Martin Rees hakemliğinde Princeton Üniversitesi profesörü Bohdan Paczynski ve Chicago Üniversitesi profesörü Donald Lamb arasında yapıldı.

ROTSE Projesi

Gizemini koruyan bu fiziksel olayın çözümü için birçok proje ortaya atılmış ve denenmiştir. Bu olayın çözümünde eş zamanlı olarak kaydedilen başka ayrışım bölgelerindeki ışımaların katkısı olabileceği uzun zamandır düşünülmekteydi fakat GIP’ların çok kısa zaman zarfında gerçekleşmesi ve bu dar zaman aralığında olayın yerini gözlemleyebilecek optik ve diğer tayf bölgeleri teleskop ve dedektörlerin olaya bakma süresindeki gecikme ve eş güdümdeki yetersizlikleri nedeniyle son yıllara kadar yeterli veri ve bilgi toplanamamıştır. Bu eksiklikler gözönünde bulundurularak GIP olaylarına çözüm getirmesi beklenen ve yakın zamanda hayata geçecek olan projelerden biri ROTSE projesidir.

"Geçici Optik Olaylar için Robotik Teleskop Deneyi" (Robotik Optical Transient Search Experiment) olarak isimlendirilen ve görev tasarımı ve amacı itibarıyla tamamen GIP'ların optik bileşenlerini ayrıştırmaya yönelik olan bir uzaktan kontrollü (robotik) teleskoptan oluşur. Deneyin başarısı üzerine, Global ROTSE Ağ diye genişletilmesine ve 2'si kuzey yarımkürede (Los Alamos ve Antalya), 2'si güney yarımküre (Nambiya ve Avustralya)olmak üzere birbirleri ile koordinasyon halinde 4 ROTSE sistemi inşasına geçilmiştir. Bu projeye katılan gruplar University of Michigan (UM)'den Prof. Carl Akerlof (proje koordinatörü) ve grubu, yine ABD'den Los Alamos Ulusal Laboratuvarı (Los Alamos National Laboratory, LANL) ve Lawrence Livermore National Labaratory (LLNL) araştırmacıları, Türkiye'den Ulusal Gözlemevi, Almanya'dan Max Planck Institute for Nuclear Physics ve Avustralya'dan University of New South Whales’ın bir araya gelerek oluşturdukları bir konsorsiyum tarafından geliştirilmektedir.

ROTSE I,II,III gibi gittikçe daha gelişkin prototiplerle yapılan gözlem ve bulgular, GIP’ların optik ışıma bileşkelerini kaydetmedeki başarısı ile uluslararası bilim dünyasında dikkatleri üzerine çekmiştir.[7]

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Gamma Ray Burst: Gama Işın Patlaması

Belgeler

  1. ^ Knodlseder ve ark., Astronomy and Astrophysics, (2005), 441, 513
  2. ^ Melott 2004
  3. ^ a b M.E.Özel, Doçentlik Tezi, ODTÜ Fizik Bölümü, (1982)
  4. ^ Klebesadel R.W.; Strong I.B.; Olson R.A. (1973). "Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin". Astrophysical Journal Letters. 182: L85. Bibcode:1973ApJ...182L..85K. doi:10.1086/181225. 
  5. ^ "BATSE NASA". 8 Kasım 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Nisan 2009. 
  6. ^ Meszaros, P. (2001), "Gamma-Ray Bursts: Accumulating Afterglow Implications, Progenitor Clues, and Prospects", Science, American Association for the Advancement of Science, 291 (5501), ss. 79-84, doi:10.1126/science.291.5501.79, ISSN 1095-9203 
  7. ^ M.E.Özel,"Gama Işın Patlamaları: TUG’da Optik Bileşke Belirleme ve Takip" TUG'a sunulan özel rapor, A.İ.B.Ü Fizik bölümü, BOLU, (2002)

Kaynakça

Dış bağlantılar

Wikimedia Commons'ta Gama ışını patlaması ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.
GIP kataloglar ve genelgeler
GIP genel bilgiler
GIP misyonu siteleri
GIP takip çalışmaları
Haberler, makaleler ve çoklu ortamlar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Süpernova</span> Büyük Yıldızların Ölümü

Süpernova, enerjisi biten büyük yıldızların şiddetle patlaması durumuna verilen addır. Bir süpernovanın parlaklığı Güneş'in parlaklığının yüz milyon katına varabilir.

<span class="mw-page-title-main">Magnetar</span> bir yıldız çeşidi

Magnetar, ışıma enerjisini sahip olduğu muazzam manyetik alanından sağlayan bir çeşit nötron yıldızıdır. Bu tip atarcalar çok yüksek enerjili x-ışını ve gama ışını yayınımı yapmaktadırlar. Magnetarlar “tekrarlayan yumuşak gama ışın kaynakları”-SGR-(soft gamma repeaters) ve “Anormal x-ışını atarcaları”-AXP- olmak üzere iki grupta sınıflandırılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Simbiyotik değişen yıldız</span>

Simbiyotik değişen yıldız veya Z And değişenleri, etkileşen çift yıldız sistemleridir. Bu grubun belirleyici karakteristik özelliği, düzensiz fotometrik değişimlerin yanı sıra, tayflarının aynı zamanda soğuk bir devin tayf özellikleri ile yüksek sıcaklıktaki plazmanın tayf özelliklerini göstermeleridir. Sınırlı dalga boyu bölgelerinde yapılan çalışmalar sık sık Simbiyotik yıldızları yanlış sınıflandırılmasına neden olmuştur.

<span class="mw-page-title-main">W49B</span>

W49B, süpernova sonucu oluşmuş bir bulutsudur. Ayrıca gama-ışın patlaması kalıntısı olduğu düşünülüyor ki öyleyse ilk bulunan gama-ışını patlaması kalıntısıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ötegezegenler listesi</span>

Bu bir ötegezegenler listesidir. 20 Ağustos 2024 itibarıyla, 4.963 gezegen sisteminde varlığı doğrulanmış 7.255 ötegezegen bulunmaktadır ve bu gezegen sistemlerinden 1.015 kadarı birden fazla gezegene sahiptir. İlk kez 1984 yılında görece genç ve sıcak bir yıldız olan Vega çevresinde gözlenen Toz diski daha sonra yakınlardaki 100 kadar yıldızın çevresinde de gözlendi. Ancak gezegenlerin bu disk içinde oluşmak için fazlaca bir zamanları yoktur. Uluslararası bir gökbilim ekibince 84 yıldız üzerinde yapılan bir araştırma, 400 milyon yıldan daha genç yıldızların %60'ının toz diskine sahip olduğunu, yaşları 1 milyar yılı aşan yıldızlardaysa bu oranın %10'a düştüğünü ortaya koymuştur. Sonuç: Bir gaz ve toz diskinin ömrü, yalnızca 300 - 400 milyon yıl. Daha sonra toz diski çeşitli öğelerin etkileşimiyle dağılıyor. Disk içindeki toz zerrecikleri, başka zerreciklerle çarpışarak iyice ufalıyor. En küçükleri yıldızdan gelen ışınım basıncıyla uzaya atılıyor. Daha büyükleriyse yıldız ışığıyla etkileşim sonucu sarmal hareketlerle yavaş yavaş yıldızın içine düşüyorlar.

<span class="mw-page-title-main">WASP-1b</span> Andromeda takımyıldızı yönündeki WASP-1 yıldızı yörüngesindeki bir güneşdışı gezegen

WASP-1b, Andromeda takımyıldızı yönünde 1000 ışık yılı uzaklıkta bulunan WASP-1 yıldızı yörüngesindeki bir güneşdışı gezegen. Yüksek kütlesi nedeniyle bir gaz devi olarak varsayılır.

<span class="mw-page-title-main">NGC 6791</span>

NGC 6791, Çalgı takımyıldızı yönünde bulunan bir açık yıldız kümesi. Friedrich August Theodor Winnecke tarafından 1853 yılında keşfedilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">NGC 2281</span>

NGC 2281, Arabacı takımyıldızı yönünde bulunan bir açık yıldız kümesi.

<span class="mw-page-title-main">Messier 44</span> Açık yıldız kümesi

Messier 44, Yengeç takımyıldızı yönünde bulunan bir açık yıldız kümesi. Güneş Sistemi'ne en yakın açık yıldız kümesidir ve diğer pek çok yakın kümeden daha fazla yıldız içerir. Arıkovanı yıldız kümesi, karanlık bir gökyüzünde çıplak gözle belli belirsiz şekilde gözlemlenebilir, dolayısıyla antik çağlardan beri bilinmektedir. Antik dönem gök bilimcisi Batlamyus bu kümeyi "Cancer'in göğsündeki bulutsu bir kütle" olarak nitelendirmiştir ve Galileo'nun teleskopuyla incelediği ilk gök cisimlerinden birisidir.

<span class="mw-page-title-main">Erboğa A</span> galaksi

Erboğa A veya Centaurus A, Erboğa takımyıldızı bölgesinde yaklaşık olarak 35,87 MIy (11 Mpc)uzaklıkta bulunan bir merceksi veya dev eliptik gökadadır. James Dunlop tarafından 29 Nisan 1826 tarihinde keşfedildi. Halton Arp tarafından görüntülenmiş ve Arp 153 olarak "İç emilim ile bozulmuş gökadalar" kategorisi altında Tuhaf Gökadalar Atlası'na dahil edilmiştir. NGC 5128, Dünya'ya en yakın radyo gökadalardan birisidir, bu nedenle etkin gökada çekirdeği, profesyonel gök bilimciler tarafından yoğun olarak incelenmiştir. Ayrıca gökyüzündeki en parlak beşinci gökadadır ve bu da onu sadece düşük kuzey enlemlerinden ve güney yarımküreden görülebilmesine rağmen ideal bir amatör gökbilim hedefi haline getirir.

<span class="mw-page-title-main">NGC 3226</span> galaksi

NGC 3226, Aslan takımyıldızı bölgesinde yaklaşık olarak 73,05 MIy (22,4 Mpc)uzaklıkta bulunan bir eliptik gökadadır. William Herschel tarafından 15 Şubat 1784 tarihinde keşfedildi. Halton Arp tarafından görüntülenmiş ve etkileşim halinde olduğu NGC 3227 ile birlikte Arp 94 olarak "Eşlikçileri eliptik olan sarmal gökadalar" kategorisi altında Tuhaf Gökadalar Atlası'na dahil edilmiştir. Gökadaları amatör teleskoplarla ayırt edebilmek için 100 kez büyütme gerekir. İyi bilinen çift yıldız sistemi Gama Leonis'in 50' doğusundadır. Aslan II Grupları içinde yer alan NGC 3227 Grubu üyesidir.

<span class="mw-page-title-main">Gliese 876 b</span>

Gliese 876 b, kırmızı cüce yıldız Gliese 876 çevresinde yörüngede dönen bir güneşdışı gezegendir ve bir turunu 61 günde tamamlar. Haziran 1998 de keşfedildiğinde, Gliese 876 b kırmızı bir cüce yıldızın çevresinde keşfedilen ilk gezegendi.

<span class="mw-page-title-main">GRB 970508</span> 1997de tespit edilen gama ışını patlaması

GRB 970508, 8 Mayıs 1997 günü, saat 21.42'de (UTC) tespit edilmiş bir gama-ışın patlamasıdır. Bir gama-ışın patlaması, uzak galaksilerde meydana gelen ve gama ışını üreten patlamalar ve bunların yol açtığı çok parlak parıltıdır. Genelde uzun süren bir "artık parıltı" tarafından izlenirler.

<span class="mw-page-title-main">Aslan II (cüce galaksi)</span> cüce galaksi

Aslan II Aslan takımyıldızı yönünde yaklaşık olarak 690.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir cüce küremsi gökadadır. Robert G. Harrington ve Albert George Wilson tarafından 1950 yılında keşfedilmiştir. 2008 yılının Ekim ayı itibarıyla Samanyolu'nun bilinen 24 uydu gökadasından birisidir. 2007 yılına kadar olan çalışmalarla gökadanın çekirdek yarıçapının 178 ± 13 pc ve gelgit kuyruğu yarıçapının 632 ± 32 pc olduğu düşünülmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Hipernova</span> devasa yıldızların ölümü

Hipernova, süpernovadan yüzlerce kat güçlü olan yıldız ölüm şeklidir. Ölmekte olan yıldızın kutup bölgelerinde az olan basınç, patlamanın her yöne yayılması yerine kutupsal olarak iki yönlü ve daha yoğun olmasına sebep olur. Bu tür patlamada, patlama yönünde olan uzak cisimler büyük zarar görürken yakın olduğu halde patlama doğrultusunda olmayanlarsa az bir etkiye maruz kalırlar. Etkisi yıllarca sürebilir. Çok fazla radyasyon ve ışık yayar. Güneş'ten onlarca kat daha parlak olabilirler. Sönünce hiçbir etkisi kalmaz, ancak sönünceye kadar enerji yaymaya devam ederler.

Epsilon Reticuli b, HD 27442 olarak da bilinen Epsilon Reticuli'nin, birincil bileşeni olan yıldızın yörüngesindeki bir güneş dışı gezegendir. 16 Aralık 2000 tarihinde Anglo-Australian Gezegen Arama (Anglo-Australian Planet Search) ekibi tarafından son derece başarılı dikeyhız yöntemiyle keşfedilmiştir. Gezegenin kütlesi jüpiter kütlesinden %56 daha fazladır.

<span class="mw-page-title-main">Orion OB1 Birliği</span>

Orion OB1 yıldız birliği, tayf tipleri O ve B olan birkaç düzine sıcak dev yıldızdan oluşan bir yıldız grubudur. Birbirleriyle ilişkendirilmiş binlerce düşük kütleli yıldız ve bir düzine önyıldızdan meydana gelmiştir. Büyük Orion Kompleksi'nin bir parçasıdır. Görece yakınlığı ve karmaşıklığı nedeniyle üzerinde en fazla çalışılan OB birliğidir.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'ya yakın süpernova</span>

Dünya'ya yakın süpernova, Dünya'ya yakın bir yıldızın patlaması ile oluşan süpernovalardır. Biyosferde fark edilebilir etkiler yaratır.

Herkül-Kuzeytacı Büyük Duvarı veya sadece Büyük Duvar, yaklaşık 10 milyar ışık yılını aşan uzunluğuyla gözlemlenebilir evrende boyut ve kütle olarak bilinen en büyük yapıdır. Bu devasa süper yapı, gama ışını patlamalarının (GRB) veri kümesi haritalamasında görülen ve beklenen ortalama dağılımdan benzer uzaklıktaki GRB'lere göre alışılmadık derecede daha yüksek konsantrasyona sahip olduğu tespit edilen gökyüzünün bir bölgesidir. Kasım 2013'ün başlarında István Horváth, Jon Hakkila ve Zsolt Bagoly liderliğindeki Amerikalı ve Macar gök bilimcilerden oluşan bir ekip tarafından Swift Gama Işını Patlaması Görevi'nden elde edilen veriler ve yer tabanlı teleskoplardan elde edilen diğer veriler analiz edilirken keşfedildi. Daha önce keşfedilen Huge-LQG'nin boyutunu yaklaşık iki kat aşan, evrendeki bilinen en büyük oluşumdur.

<span class="mw-page-title-main">Kilonova</span>

Bir kilonova, iki nötron yıldızı veya bir nötron yıldızı ve bir kara delik birleştiğinde kompakt bir ikili sistemde meydana gelen geçici bir astronomik olaydır. Bu birleşmelerin, birleşme işlemi sırasında oldukça izotropik olarak üretilen ve fırlatılan ağır r-işlem çekirdeklerinin radyoaktif bozunması nedeniyle gama ışını patlamaları ürettiği ve "kilonova" adı verilen parlak elektromanyetik radyasyon yaydığı düşünülüyor. Kilonova AT2017gfo'nun erken dönemlerde ölçülen yüksek küreselliği, spektrumunun kara cisim doğasından çıkarılmıştır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.