Galaksimizin merkezinden gelen ve “Fermi baloncukları” olarak adlandırılan devasa gama ışını yayılımlarından birinin içinde gibi görünen ve “koza” olarak bilinen parlayan bir damla, 2012’de keşfedildiğinden beri gökbilimcileri şaşırttı.

Nature Astronomy’de yayınlanan yeni araştırmada , kozanın Samanyolu yörüngesinde dönen Yay cüce gökadasında bulunan ve “milisaniyelik pulsarlar” olarak adlandırılan hızlı dönen aşırı yıldızların yaydığı gama ışınlarından kaynaklandığını gösteriyoruz. Sonuçlarımız kozanın gizemini aydınlatırken, yayabileceği herhangi bir gama ışını parıltısında karanlık madde arama girişimlerini de gölgede bırakıyor.

Gama ışınları ile görmek

Neyse ki Dünya’daki yaşam için atmosferimiz gama ışınlarını engelliyor. Bunlar, gözlerimizle algıladığımız fotonlardan bir milyon kat daha fazla enerjiye sahip ışık parçacıklarıdır.

Yer seviyesindeki görüşümüz belirsiz olduğu için, bilim adamları, aletler uzaya fırlatılana kadar gama ışını gökyüzünün zenginliği hakkında hiçbir fikirleri yoktu. Ancak, 1960’larda Nükleer Test Yasağı’nı izlemek için yörüngeye yerleştirilen Vela uydularının tesadüfi keşiflerinden başlayarak, bu zenginlik giderek daha fazla ortaya çıktı.

Bugün çalışan son teknoloji gama ışını cihazı, on yıldan fazla bir süredir yörüngede büyük bir NASA görevi olan Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu’dur. Fermi’nin ince ayrıntıları çözme ve zayıf kaynakları tespit etme yeteneği, Samanyolumuz ve daha geniş kozmos hakkında bir takım sürprizleri ortaya çıkardı.

gizemli baloncuklar

Bu sürprizlerden biri 2010’da , Fermi’nin piyasaya sürülmesinden kısa bir süre sonra ortaya çıktı: Samanyolu’nun merkezinde bir çift dev, gama ışını yayan baloncuk gibi görünen bir şey esiyor. Bu tamamen beklenmedik “Fermi baloncukları” gökyüzünün %10’unu tamamen kaplıyor.

Baloncukların kaynağı için başlıca şüpheli, Galaksinin yerleşik süper kütleli kara deliğidir. Güneş’ten 4 milyon kat daha büyük olan bu dev, baloncukların çıktığı bölge olan galaktik çekirdekte gizleniyor.

Çoğu galaksi, merkezlerinde böyle dev kara delikler barındırır. Bazılarında, bu kara delikler aktif olarak maddeyi yutuyor. Bu şekilde beslendiklerinde, aynı anda elektromanyetik spektrumda görülebilen dev, dışarı akan “jetler” püskürtürler.

Bu nedenle, araştırmacıların baloncukların keşfinden sonra sordukları bir soru: Onları Galaksimizin süper kütleli kara deliğine bağlayan dumanlı bir silah bulabilir miyiz? Kısa süre sonra, kesin olmayan kanıtlar ortaya çıktı: Her bir baloncuğun içinde, galaktik merkeze doğru işaret eden ince bir gama ışını jetine dair bir ipucu vardı.

Ancak zamanla ve daha fazla veriyle bu resim bulanıklaştı. Baloncuklardan birindeki jet benzeri özellik doğrulanırken, diğerinde görünen jet, inceleme altında buharlaşıyor gibiydi .

Baloncuklar garip bir şekilde yanlamasına benziyordu: birinde uzun bir parlak nokta vardı – “koza” – diğer balonda hiçbir karşılığı yoktu.

Koza ve nereden geldiği

Doğa Astronomisindeki son çalışmamız , “ kozanın ” doğasının derin bir incelemesidir. Dikkat çekici bir şekilde, bu yapının Fermi baloncukları veya aslında Galaksinin süper kütleli kara deliği ile hiçbir ilgisi olmadığını gördük.

Bunun yerine, kozanın aslında tamamen başka bir şey olduğunu bulduk: Dünya’nın konumundan görüldüğü gibi güney balonunun arkasında olan Yay cüce gökadasından gelen gama ışınları.

Gökyüzü konumu Yay takımyıldızında olduğu için bu şekilde adlandırılan Yay cücesi, Samanyolu’nun yörüngesinde dönen bir “uydu” gökadasıdır. Samanyolu’nun güçlü yerçekimi alanının kelimenin tam anlamıyla parçaladığı çok daha büyük bir galaksinin kalıntısıdır. Gerçekten de, Yay cücesinden çıkan yıldızlar, tüm gökyüzünü saran “kuyruklarda” bulunabilir.

Gama ışınlarını yapan nedir?

Samanyolu’nda, gama ışınlarının ana kaynağı, kozmik ışınlar olarak adlandırılan yüksek enerjili parçacıkların, yıldızlar arasındaki çok zayıf gazla çarpışmasıdır.

Ancak bu süreç Yay cücesinden yayılan gama ışınlarını açıklayamaz. Uzun zaman önce gazını, yıldızlarının çoğunu çeken aynı yerçekimi taciziyle kaybetti.

Peki gama ışınları nereden geliyor?

Gökbilimcilerin evrenin çoğunu oluşturduğuna inandıkları, yalnızca yerçekimi etkileriyle bilinen görünmez madde olan karanlık maddenin imzası oldukları heyecan verici olasılık da dahil olmak üzere çeşitli olasılıkları düşündük. Ne yazık ki, kozanın şekli, kökeni olarak karanlık maddeyi ekarte eden görünür yıldızların dağılımıyla yakından eşleşir.

Öyle ya da böyle, yıldızlar gama ışınlarından sorumluydu. Ve yine de: Yay cücesinin yıldızları yaşlı ve hareketsizdir. Böyle bir popülasyon arasında ne tür bir kaynak gama ışınları üretir?

Milisaniye pulsarları

Tek bir olasılık olduğundan eminiz: “milisaniye pulsarları” olarak adlandırılan hızla dönen nesneler. Bunlar, aynı zamanda başka bir yıldızın yörüngesinde dönen Güneş’ten önemli ölçüde daha büyük olan belirli yıldızların kalıntılarıdır.

Tam olarak doğru koşullar altında, bu tür ikili sistemler, saniyede yüzlerce kez dönen bir nötron yıldızı – yaklaşık Güneş kadar ağır, ancak yalnızca yaklaşık 20 km çapında bir nesne – üretir.

Hızlı dönüşleri ve güçlü manyetik alanları nedeniyle, bu nötron yıldızları doğal parçacık hızlandırıcıları gibi davranırlar: parçacıkları son derece yüksek enerjiyle uzaya fırlatırlar.

Bu parçacıklar daha sonra gama ışınları yayar. Yay cücesindeki milisaniyelik pulsarlar, bulduk, gizemli kozanın nihai kaynağıydı.

Karanlık madde avı

Bulgularımız, diğer eski yıldız sistemlerindeki gama ışınlarının kaynakları olarak milisaniyelik pulsarlara yeni bir ışık tuttu – amaçlanan -.

Aynı zamanda, Samanyolu’nun diğer uydu gökadalarının gözlemleri yoluyla karanlık madde için kanıt bulma çabalarına da gölge düşürdüler; ne yazık ki, bu sistemlerde daha önce fark edilenden daha güçlü bir gama ışınları “arka planı” var.

Bu nedenle ürettikleri herhangi bir sinyal, açık bir şekilde karanlık maddeden kaynaklandığı şeklinde yorumlanmayabilir.

Karanlık madde sinyalleri avı devam ediyor.