2017 yılının Ağustos ayında, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO), bir nötron yıldızı birleşmesinin neden olduğuna inanılan dalgaları tespit etti. GW170817 olarak bilinen bu “kilonova” olayı, görünür ışık, gama ışınları, X-ışınları ve radyo dalgaları da dahil olmak üzere hem yerçekimi hem de elektromanyetik dalgalarda tespit edilen ilk astronomik olaydı.
Takip eden aylarda, dünyanın dört bir yanındaki birleşme, yörünge ve yer tabanlı teleskoplar, GW170817'yi neyin sonuç verdiğini görmek için gözlemledi. Uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, birleşme ışığın hızına yaklaşan hızlarda yıldızlararası uzaya yol açan dar bir malzeme jeti üretti.
“Nötron yıldızı birleşmesi GW170817'de göreli bir jetin süperluminal hareketi” başlıklı bulgularını açıklayan çalışma yakın zamanda dergide yer aldı. Doğa. Çalışma, Caltech'in Jansky Araştırma Görevlisi Kunal Mooley ve Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından yönetildi; OzGrav ve Swinburne Üniversitesi Astrofizik ve Süper Hesaplama Merkezi'nden Adam Deller; ve Tel Aviv Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Ore Gottlieb.
Onlara NRAO, California Teknoloji Enstitüsü (Caltech), Onsala Uzay Gözlemevi, Kudüs İbrani Üniversitesi, Texas Tech Üniversitesi ve Princeton Üniversitesi üyeleri katıldı. Ekip, çalışmaları uğruna NSF’nin Çok Uzun Taban Çizgisi Dizisi (VLBA), Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisi (VLA) ve Robert C. Byrd Green Bank Teleskobu'ndan (GBT) verileri birleştirdi.
Bu verileri kullanarak, birleşmeyle ilgili uzun zamandır devam eden bir gizemi çözebildiler, bu da kutuplarından bir malzeme jeti üretip üretmediği idi. Bilim adamları bunun böyle olduğundan şüphelendi, çünkü bu tür jetlerin nötron yıldızı çiftlerinin birleşmesinden kaynaklandığı düşünülen gama ışını patlamalarını üretmesi gerekiyor.
Birleşmeden 75 gün sonra ve sonra 230 gün sonra nesneyi gözlemledikten sonra, ekip birleşmeden gelen radyo emisyonu bölgesinin inanılmaz hızlarda hareket ettiğini keşfetti. Bu gözlemler ancak güçlü bir jetin varlığıyla açıklanabilirdi. Dr.Mooley'in bir NRAO basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Işıktan dört kat daha hızlı görünen bir hareketi ölçtük. Süperlumal hareket adı verilen bu yanılsama, jet neredeyse Dünya'ya doğru yöneldiğinde ve jet içindeki malzeme ışığın hızına yaklaştığında ortaya çıkar. ”
Adam Deller, "Analizimize dayanarak, bu jet büyük olasılıkla çok dar, en fazla 5 derece genişliğinde ve Dünya'nın yönünden sadece 20 derece uzağa işaret edildi." “Ancak gözlemlerimize uymak için, jet içindeki malzemenin de ışık hızının yüzde 97'sinden fazlasında dışarı doğru patlaması gerekiyor.”
Bu yeni verilerden kilonova olayından sonra neler olduğunu açıklayan yeni bir senaryo ortaya çıktı. Esasen, birleşme küresel bir enkaz kabuğunu dışarıya iten bir patlamaya neden oldu. Bu arada, birleştirilmiş nötron yıldızları çöktü ve ona doğru malzeme çekmeye başlayan bir kara delik oluşturdu. Bu, malzemenin, kara deliklerin etrafındaki hızla dönen bir diske düşmesine neden oldu ve bu da kutuplarından dışarı doğru ateş eden bir çift jet üretti.
Caltech'ten Gregg Hallinan'ın belirttiği gibi, jetlerin konumu çok şanslıydı. “Bu olayı gözlemleyebildiğimiz için şanslıydık, çünkü jet Dünya'dan çok daha uzak bir noktaya işaret olsaydı, radyo emisyonu tespit etmemiz için çok zayıf olurdu” dedi.
Bu son gözlemlerden elde edilen veriler, jetin, jetlerden daha yavaş dışarı doğru genişleyen bir malzeme “koza” oluşturan enkaz kabuğuyla etkileşime girdiğini de gösterdi. Bu, tespit edilen radyo kaynaklarının koza ile etkileşimin veya malzeme jetinden gelmesinin bir sonucu olup olmadığı başka bir gizemin çözülmesine yardımcı oldu. Ore Gottlieb'in açıkladığı gibi:
“Yorumumuz, koza birleşme işleminden yaklaşık 60 gün sonrasına kadar radyo emisyonuna hükmetti ve daha sonra da emisyon jeti hâkim oldu.”
Araştırma ekibine göre, bu çalışma nötron yıldız birleşmeleri ve kısa süreli gama ışını patlamaları arasında bir bağlantı olduğu teorisini güçlendiriyor. Ayrıca, bu patlamaların gözlemevlerimiz tarafından algılanabilmesi için jetlerin Dünya'ya nispeten yakın bir noktaya işaret edilmesi gerektiğini de gösterdi. Mooley'in açıkladığı gibi:
“Çalışmamız, VLBA, VLA ve GBT gözlemlerini birleştirmenin, yerçekimi dalga olaylarıyla ilişkili jetleri ve fiziği incelemenin güçlü bir yolu olduğunu gösteriyor.”
Ek olarak, spektrumun radyo kısmında yapılan bu jetlerin gözlemleri, bu astronomik fenomen hakkında yeni ve büyüleyici bilgiler vermektedir. Sonunda, bu sadece GW170817'nin ilk tespit edildiğinden beri astronomlara sağladığı son sürpriz.
