Giriş
9 Ekim Pazar günü, Judith Racusin Tarihin en büyük kozmik patlaması gerçekleştiğinde, yüksek enerjili bir astrofizik konferansına giderken 35,000 fit havadaydı. NASA'nın Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde astrofizikçi olan Racusin, “İndim, telefonuma baktım ve düzinelerce mesaj aldım” dedi. “Gerçekten olağanüstüydü.”
Patlama uzun bir gama ışını patlamasıydı, ölmekte olan devasa bir yıldızın bir kara delik veya nötron yıldızına çökerken güçlü enerji jetlerini serbest bıraktığı kozmik bir olaydı. Bu özel patlama o kadar parlaktı ki, kısmen bu tür olayları gözlemlemek için tasarlanmış yörüngedeki bir NASA teleskopu olan Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu'nu aşırı doygun hale getirdi. "Saniyede yetişemeyecekleri kadar çok foton vardı" dedi. Andrew Levan, Hollanda'daki Radboud Üniversitesi'nde bir astrofizikçi. Hatta patlama, Dünya atmosferinin üst tabakası olan Dünya'nın iyonosferinin boyut olarak şişmek Birkaç saatliğine. "Evrenin ortasındaki bir nesneden Dünya'nın iyonosferini değiştirebilmeniz gerçeği oldukça inanılmaz" dedi. Doug Welch, Kanada'daki McMaster Üniversitesi'nde bir astronom.
Gökbilimciler arsızca buna TEKNE - “tüm zamanların en parlakı” adını verdiler ve gama ışını patlamaları ve daha genel olarak kozmos hakkında bilgi almak için onu sıkıştırmaya başladılar. "Bundan 10 yıl sonra bile bu veri setinden yeni bir anlayış gelecek" dedi. Eric BurnsLouisiana Eyalet Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Dr. “Bunun gerçekten olduğu hala beni çok etkilemedi.”
İlk analiz, TEKNE'nin bu kadar parlak olmasının iki nedeni olduğunu gösteriyor. İlk olarak, Dünya'dan yaklaşık 2.4 milyar ışıkyılı uzaklıkta meydana geldi - gama ışını patlamalarına oldukça yakın (ancak bizim galaksimizin oldukça dışında). BOAT'ın güçlü jetinin bize doğrultulmuş olması da muhtemeldir. İki faktör bir araya gelerek bunu birkaç yüz yılda bir meydana gelen türden bir olay haline getirdi.
Belki de en önemli gözlem Çin'de gerçekleşti. Orada, Sichuan eyaletinde, Büyük Yüksek İrtifa Hava Duşu Gözlemevi (LHAASO), uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıkları izliyor. Gama ışını patlaması astronomi tarihinde, araştırmacılar bu nesnelerden gelen sadece birkaç yüz yüksek enerjili foton gördüler. LHAASO 5,000 gördüm bu olaydan. "Gama ışını patlaması temelde gökyüzünde doğrudan onların üzerinde patladı" dedi. Sylvia Zhu, Hamburg'daki Alman Elektron Synchrotron'da (DESY) bir astrofizikçi.
Bu tespitler arasında, 18 teraelektron voltta (TeV) şüphelenilen yüksek enerjili bir foton vardı - bir gama ışını patlamasından önce görülen her şeyden dört kat daha yüksek ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısı tarafından elde edilebilecek en yüksek enerjilerden daha enerjik. Böyle yüksek enerjili bir foton, Dünya'ya giderken kaybolmuş, evrenin arka plan ışığıyla etkileşimler tarafından emilmiş olmalıdır.
Peki buraya nasıl geldi? Bir olasılık gama ışını patlamasının ardından yüksek enerjili bir fotonun, eksen benzeri bir parçacığa dönüştürülmesidir. eksenler olduğu varsayılmış hafif parçacıklardır. karanlık maddeyi açıklayabilir; axion benzeri parçacıkların biraz daha ağır olduğu düşünülmektedir. Yüksek enerjili fotonlar olabilir bu tür parçacıklara dönüştürülür patlayan bir yıldızın etrafındakiler gibi güçlü manyetik alanlar tarafından. Axion benzeri parçacık, uzayın uçsuz bucaksızlığında engelsiz bir şekilde seyahat edecekti. Galaksimize ulaştığında, manyetik alanlar onu tekrar bir fotona dönüştürecek ve daha sonra Dünya'ya gidecektir.
İlk tespiti takip eden hafta içinde, birden fazla astrofizikçi ekibi bu mekanizmayı önerdi bilimsel önbaskı sitesi arxiv.org'a yüklenen makalelerde. İtalya'daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nde (INAF) bir astrofizikçi olan Giorgio Galanti, “Bu çok inanılmaz bir keşif olurdu” dedi. bu kağıtlardan ilki.
Yine de diğer araştırmacılar, LHAASO'nun tespitinin bir yanlış kimlik vakası olup olmadığını merak ediyor. Belki de yüksek enerjili foton başka bir yerden geldi ve tam doğru varış zamanı sadece bir tesadüftü. "Çok şüpheciyim" dedi Milena Crnogorcevic, Maryland Üniversitesi'nde bir astrofizikçi. “Şu anda bunun bir arka plan olayı olmasına doğru eğiliyorum.” (İşleri daha da karmaşık hale getirmek için, bir Rus gözlemevi rapor patlamadan gelen daha da yüksek enerjili 251 TeV'lik bir fotonun çarpması. Ancak Fermi teleskobunda proje bilimcisi yardımcısı Racusin, "jüri hala bu konuda kararsız" dedi. “Biraz şüpheciyim.”)
Şimdiye kadar LHAASO ekibi gözlemlerinin ayrıntılı sonuçlarını açıklamadı. TEKNE'yi incelemek için küresel bir işbirliğini koordine eden Burns, bunu umuyor. "Ellerinde ne var çok merak ediyorum," dedi. Ama neden bir dereceye kadar tedbirli olunabileceğini anlıyor. Burns, "Karanlık maddenin kanıtını tanımlama şansı yüzde birkaç bile olan veriler üzerinde oturuyor olsaydım, şu anda olağanüstü temkinli olurdum" dedi. Crnogorčević, foton TEKNE ile ilişkilendirilebilirse, “büyük olasılıkla yeni fiziğin ve potansiyel olarak karanlık maddenin kanıtı olacaktır” dedi. LHAASO ekibi, yorum talebine yanıt vermedi.
LHAASO'nun verileri olmadan bile, olaydan görülen çok miktarda ışık, bilim adamlarının, jetin kendisiyle ilgili büyük bulmacalar da dahil olmak üzere, gama ışını patlamaları hakkındaki en büyük soruların bazılarını yanıtlamasına olanak sağlayabilir. “Jet nasıl fırlatılır? Uzaya yayılırken jette neler oluyor?” söz konusu Tyler Parsotan, Goddard'da bir astrofizikçi. "Bunlar gerçekten büyük sorular."
Diğer astrofizikçiler, süpernovaya giderken neden sadece bazı yıldızların gama ışını patlamaları ürettiğini anlamak için TEKNE'yi kullanmayı umuyor. "Bu en büyük gizemlerden biri" dedi. Yvette Cendez, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nde bir astronom. “Çok büyük bir yıldız olmalı. Bizimki gibi bir galaksi belki her milyon yılda bir gama ışını patlaması üretecek. Bu kadar nadir bir popülasyon neden gama ışını patlamaları yapıyor?”
Gama ışını patlamalarının, çöken yıldızın merkezinde bir kara delik mi yoksa bir nötron yıldızı mı oluşturacağı da açık bir sorudur. TEKNE'nin bir ön analizi, birincisinin bu durumda olduğunu gösteriyor. Burns, “Jette o kadar çok enerji var ki, temelde bir kara delik olması gerekiyor” dedi.
Kesin olan şu ki, bu çok, birçok yaşamlar boyunca gölgede kalmayacak olan kozmik bir olaydır. Burns, “Bunu tekrar yapma şansını bulamadan önce hepimiz çoktan ölmüş olacağız” dedi.
