Resim kredisi: ESO
Gama ışını patlamaları Evrendeki en büyük patlamalardan bazılarıdır; birkaç saniyede Güneş'in 10 milyar yılda yarattığından daha fazla enerji üretebilir. Hipernova adı verilen süper büyük bir yıldız çöktüğünde neden olduklarına inanılıyor. Avrupa Güney Gözlemevi'nden gökbilimciler, patlamanın şeklini izlemelerine olanak tanıyan polarimetri adı verilen bir teknik kullanarak yakın zamanda yaşanan bir patlamanın ardıllığını izledi. Küresel bir patlama olsaydı, ışığın rastgele polaritesi olurdu, ama zaman içinde genişleyen jetlerde gazın aktığını buldular.
“Gama ışını patlamaları (GRB'ler)” kesinlikle astrofizikte bilinen en dramatik olaylar arasındadır. İlk olarak 1960'ların sonlarında askeri uydular tarafından tespit edilen bu enerjik gama ışınlarının kısa flaşları bir saniyeden azdan birkaç dakikaya kadar sürer.
GRB'lerin aşırı büyük (“kozmolojik”) mesafelerde bulunduğu bulunmuştur. Böyle bir olay sırasında birkaç saniye içinde açığa çıkan enerji, 10.000 milyon yıldan fazla ömrü boyunca Güneş'in enerjisinden daha fazladır. GRB'ler, Evrende bilinen Big Bang'den bu yana en güçlü olaylardır, bkz. ESO PR 08/99 ve ESO PR 20/00.
Geçtiğimiz yıllarda, GRB'lerin hipernova adı verilen son derece büyük yıldızların çöküşüne işaret ettiğine dair kanıtlar ortaya çıktı. Bu nihayet birkaç ay önce, ESO'nun Çok Büyük Teleskopundaki (VLT) FORS aracını kullanan astronomların, gama ışını patlaması GRB'nin ışık kaynağının spektrumundaki ("optik görüntü tutma") değişiklikleri ayrıntılı bir şekilde belgelediği zaman ortaya çıktı. 030329 (çapraz başvuru ESO PR 16/03). Bu vesileyle kozmolojik gama ışını patlamaları ve çok büyük yıldızların patlamaları arasında kesin ve doğrudan bir bağlantı sağlandı.
Gama Işını Patlaması GRB 030329, 29 Mart 2003 tarihinde NASA'nın Yüksek Enerji Geçici Explorer uzay aracı tarafından keşfedildi. Paranal Gözlemevi'nde (Şili) 8.2 m VLT KUEYEN teleskopunda UVES spektrografı ile yapılan gözlemler, kaymanın 0.1685 kırmızıya kayması olduğunu gösterdi [1]. Bu, yaklaşık 2.650 milyon ışık yılı mesafesine karşılık gelir ve GRB 030329'u şimdiye kadar tespit edilen en yakın ikinci uzun süreli GRB yapar. GRB 030329'un yakınlığı, çok parlak bir gün batımı sonrası ışıltı emisyonu ile sonuçlandı ve bugüne kadarki gün batımı sonrası kızıllıkların en kapsamlı takip gözlemlerine izin verdi.
Max-Planck-Institut f? R extraterrestrische Physik (Almanya) 'dan Jochen Greiner tarafından yönetilen bir gökbilimciler ekibi [2], GRB 030329'un gün ışığının kutuplaşma özelliklerini, patlama.
GRB'lerin kaynağı olan hipernova gerçekten o kadar uzaktır ki, sadece çözülmemiş ışık noktaları olarak görülebilirler. Uzaysal yapılarını araştırmak için, gökbilimciler bu nedenle bir hile: polarimetriye güvenmek zorundadır (bkz. ESO PR 23/03).
Polarimetri şu şekilde çalışır: ışık, belirli yönlerde (düzlemlerde) salınan elektromanyetik dalgalardan oluşur. Işığın yansıması veya saçılması, elektrik ve manyetik alanların diğerlerine göre belirli yönelimlerini destekler. Bu yüzden polarize güneş gözlükleri, bir gölden yansıyan güneş ışığının parıltısını filtreleyebilir.
Bir gama ışını patlamasındaki radyasyon, senkrotron radyasyonu olarak adlandırılan düzenli bir manyetik alanda üretilir [3]. Hipernova küresel olarak simetrik ise, elektromanyetik dalgaların tüm yönelimleri eşit olarak mevcut olacak ve ortalama olacaktır, bu nedenle net polarizasyon olmayacaktır. Bununla birlikte, gaz simetrik olarak püskürtülmezse, bir jet içine atılırsa, ışığa hafif bir net polarizasyon baskısı yapılacaktır. Bu net polarizasyon, jetin açılma açısı zamanla genişlediğinden zamanla değişecektir ve emisyon konisinin farklı bir kısmını görüyoruz.
Bir gama ışını patlamasının ardıl ışıltısının polarizasyon özelliklerinin incelenmesi, altta yatan uzamsal yapılar ve radyasyonun üretildiği bölgedeki manyetik alanın gücü ve yönü hakkında bilgi edinilmesini sağlar. Jochen Greiner, “Ve uzun bir süre boyunca bunu yapmak, gün batımı sonrası kızıllık azaldıkça ve geliştikçe bize gama ışını patlama çalışmaları için eşsiz bir teşhis aracı sağlıyor” diyor.
GRB'nin optik görüntü tutma işleminin polarizasyonuna ilişkin önceki tek ölçümler mevcut olmasına rağmen, zamanla polarizasyonun evrimi hakkında hiçbir ayrıntılı çalışma yapılmamıştır. Bu gerçekten çok zorlu bir iş, sadece en büyük teleskopta son derece kararlı bir cihaz ve yeterli parlak bir optik görüntü tutma ile mümkün.
GRB 030329 tespit edilir edilmez, gökbilimciler ekibi VLT ANTU teleskopunda güçlü çok modlu FORS1 cihazına döndü. 38 günlük bir süre zarfında 31 polarimetrik gözlem elde ettiler ve ilk kez bir optik gama ışını patlaması sonrası gün ışığının polarizasyonundaki değişiklikleri ölçmelerini sağladılar. Bu benzersiz gözlemsel veri kümesi, uzak nesnedeki fiziksel değişiklikleri eşsiz ayrıntılarla belgelemektedir.
Verileri 38 günlük süre boyunca% 0.3 ila 2.5 seviyesinde polarizasyonun varlığını gösterir ve saatlere kadar zaman ölçeklerinde kuvvet ve yönelimde önemli değişkenlik gösterir. Bu özel davranış, hiçbir ana teori tarafından öngörülmemiştir.
Ne yazık ki, bu GRB gün batımı sonrası kızıllık ışığının çok karmaşık ışık eğrisi, kendi içinde anlaşılmamıştır, mevcut polarizasyon modellerinin doğrudan uygulanmasını önler. Takımın başka bir üyesi olan Olaf Reimer, “Jetin yönünü ve manyetik alan yapısını türetmek aslında düşündüğümüz kadar basit değil” diyor. “Ancak gün ışığı sonrası ışık eğrisinin yumuşak evreleri sırasında bile kutuplaşma özelliklerindeki hızlı değişimler, gün batımı sonrası ışık teorisine meydan okumaktadır”.
“Muhtemelen”, Jochen Greiner ekliyor, “genel düşük polarizasyon seviyesi, paralel ve dikey yönlerdeki manyetik alanın gücünün% 10'dan fazla farklılık göstermediğini, bu nedenle hareketli malzeme ile güçlü bir şekilde birleştirilmiş bir alan olduğunu göstermektedir. Bu, patlayan yıldızdan kalan ve gama ışınlarında yüksek seviyede polarizasyon ürettiği düşünülen büyük ölçekli alandan farklı. ”
Orijinal Kaynak: ESO Haber Bülteni
