Ana sayfa Astronomi 3C 279 blazarında çoklu gama ışın emisyonu yapan bölgeler tespit edildi

3C 279 blazarında çoklu gama ışın emisyonu yapan bölgeler tespit edildi

485
PAYLAŞ

Çeviren: Olcaytuğ Özgüllü

Astronomlar, Very Long Baseline Interferometry (VLBI) radyo teleskoplarını kullanarak, 3C 279 blazarının manyetik alan geometrisinin özelliklerini ve çoklu gama ışın emisyon bölgelerinin yerlerini keşfetti! Yapılan keşif, 11 Mayıs’ta arXiv.org’da yayınlandı.

Aktif Galaktik Çekirdekleri*(çn) (Active Galactic Nucleus, AGN)’ne ev sahipliği yapan daha büyük gökada gruplarının üyeleri olarak sınıflandırılan blazarlar, en fazla sayıda ekstragalaktik gama ışın kaynağına sahip gökcisimleridir. Bu gökcisimlerini çekici kılan şey ise, Dünya üzerinden tespit edebileceğimiz relativistik jetlere sahip olmalarıdır. Genel olarak blazarlar, gökbilimciler tarafından parçacıkların hızlanması, relativistik plazma süreçleri, manyetik alan dinamiği ve karadelik fiziği gibi birçok konuyu incelemek için önemlidir. Bunun nedeni ise, çok yüksek enerjilerde emisyon yapmalarından dolayı ideal birer doğal laboratuvar olmalarıdır.

NASA’nın Fermi Gama-Işın Teleskobu, blazar araştırmaları için çok önemlidir. Uzay aracı, yaklaşık 20 milyon ile 300 milyar elektron volt enerjili fotonları tespit edilmesini sağlayan Geniş Alan Teleskopu (Large Area Telescope, LAT) ile donatılmıştır. Fermi, şimdiye dek bu özellikleri sayesinde 1,600’den fazla blazar keşfetti.

3C 279’un örnek bir kompozit görüntüsü. Sol alt köşedeki daire (0.1 kütleli bir ışın demeti boyutunda) karşılaştırma amaçlı eklenmiştir. Kontürler toplam yoğunluğu temsil ederken, renk skalası 3C 279’un polarize yoğunluk görüntüsü içindir. Çizgi segmentleri (segmentlerin uzunluğu fraksiyonel polarizasyon ile orantılıdır) EVPA yönünü işaret etmekte. © Rani ve arkadaşları, 2018.

Evrenin en parlak blazarlarından

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden Bindu Rani liderliğindeki ekip, LAT ve ABD merkezli Very Long Baseline Array (VLBA) ile sağlanan verileri kullanarak Başak Takımyıldızı’nda yer alan 3C 279 blazarını inceledi. Fermi’nin gözlemlediği gama ışınları, şimdiye dek gözlemlenmiş en parlak ve en değişken kaynaklardan biriydi. Elde edilen veriler ışığında Rani ve ekibi blazardan gelen gama ışın emisyonunun doğasını daha iyi kavramalarını sağladı.

Kasım 2013 ile Ağustos 2014 arasında 3C 279’da altı tane gama ışını patlaması gözlendi. Blazar 3C 279 için yapılan bu çalışma, çoklu gama ışın emisyon bölgelerinin varlığını ortaya çıkarıyor. Makalede yazılanlara göre, VLBI polarizasyon görüntülemesi kullanarak, blazarlardaki kompakt yüksek enerjili emisyon bölgelerinin manyetik alan geometrisi araştırılabilir. Ekip VLBI sayesinde, ilk üç gama ışını patlamasının olduğu sırada yeni bir bileşenin (NC2 olarak adlandırılmış) dışarı atılmasının sonucunda çekirdeğinin yüksek enerjili emisyonun muhtemel yeri olduğunu gösterdiğini ortaya çıkardı. Ayrıca, son üç patlama ile yeni bileşenin (NC3) dışarı atılması arasındaki gecikme, yüksek enerjili emisyonun 43 GHz’lik emisyona sahip çekirdeğin (blazarın merkezindeki kara deliğe daha yakın olan) akış yukarısında yer aldığını gösteriyor.

Astronomlar, sonuçların ayrıca 3C 279 blazarıdaki yüksek enerji dağılım bölgelerinin varlığını keşfetti. Dahası, ekibe göre VLBI, yüksek enerji dağılım bölgelerini araştırmak için en verimli araç olduğunu kanıtlamış oldu. Yine de, bu özelliklerin ve mekanizmaların ardında ne olduğunu anlamak için daha fazla gözlem yapılması gerektiği aşikâr.

Yüksek enerjili gökyüzünün geleceği

Araştırmacılar; “Fermi, gökyüzünü GeV mertebelerinde en azından birkaç yıl daha gözlemlemeye devam edecek. TeV (terra elektrovolt) mertebesindeki çalışmalar ise, elektromanyetik tayfın en enerjik bölümünü araştırmak için yoldalar. Yüksek enerji polarizasyon gözlemleri (AMEGO, IXPE, vb.), yüksek enerjili dağıtım mekanizmalarını anlamada gerçekten son derece önemli” olduğunu belirtiyor.