Vela pulsarı şimdiye kadar tespit edilen en enerjik gama ışınlarını yayar

Bağlamında: Pulsarlar, süpernova patlaması geçiren dev yıldızların kalıntılarından oluşan dönen nötron yıldızlarıdır. Bu gök cisimleri döndükçe yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon ışınları yayarlar. Bu ışınlar, bir tür kozmik işaret ışığına benzeyen, Dünya’ya doğru yönlendirildiklerinde teleskoplarla gözlemlenebilir.

Yüksek Enerji Stereoskopik Sistem (HESS) teleskoplarıyla çalışan uluslararası bir bilim insanı ekibi çığır açan bir keşifte bulundu: Pulsarlar önceden düşünülenden daha aktif olabilir. Araştırmacılar, şimdiye kadar bir pulsardan gözlemlenen en yüksek gama ışını emisyonunu tespit etmek için Namibya’daki beş HESS teleskopunu kullandı.

Bu keşifte yer alan enerjiler inanılmaz. toplam 20 TeV, görünür ışıkta fotonların taşıdığı enerjinin kabaca on trilyon katıdır. Yeni keşfedilen gama ışını emisyonları, pulsarların davranışını açıklayan mevcut teorilere meydan okuyor. Pulsarlardan gelen ışınların elektromanyetik spektrumun farklı bantlarında değişen enerji seviyeleri yaydığı görülüyor.

Bilim insanları bu emisyonların pulsarın manyetosferinde üretilen ve hızlanan hızlı elektronlardan kaynaklandığına inanıyor. Manyetosfer, yıldızı saran ve yörüngesinde tutan plazma ve elektromanyetik alanlardan oluşur. Elektronlar bu manyetik alanlardan dışarıya doğru ilerledikçe enerji biriktirirler ve sonunda onu deniz fenerine benzer şekilde gözlemlenebilir gama ışınları şeklinde serbest bırakırlar.

Çalışma, hızlı dönüşüyle ​​bilinen son derece aktif bir pulsar olan Vela’ya odaklandı. Bu nötron yıldızı güney gökyüzünde Vela takımyıldızı içerisinde yer alır ve saniyede 11 devrimi tamamlar. Vela, yüksek enerjili gama ışınları kategorisinde en parlak ve en kararlı nesne olarak kabul ediliyor. Önceki gözlemlerde gigaelektronvolt (GeV) aralığında emisyonlar tespit edilmiş, elektromanyetik emisyonlar bu noktadan sonra aniden durmuştu.

Bilim adamları, bu ani durmanın, enerjik elektronların sonunda pulsarın manyetosferinin dış sınırlarına ulaşıp uzaya kaçmalarıyla meydana geldiğini tahmin ediyor. HESS teleskopları sayesinde araştırmacılar daha yüksek enerji aralıklarında daha kapsamlı gözlemler yapabildiler. Bulgular, enerjileri onlarca teraelektronvolt (TeV) aralığına ulaşan yeni bir gama ışınları emisyonunun başlangıcını ortaya çıkardı. Bu keşif, bu gök cismi tarafından daha önce tespit edilen radyasyondan 200 kat daha güçlü emisyonlara işaret ediyor.

Bu enerji seviyelerine ulaşmak için elektronların, dönme emisyon modelinin bütünlüğünü korurken pulsarın manyetosferinin sınırlarının dışına çıkması gerekebilir. Vela gama ışınlarının yakın zamanda tespit edilmesi, pulsarlara ilişkin mevcut anlayışımızı zorluyor ve bu doğal hızlandırıcıları yöneten mekanizmaların yeniden değerlendirilmesine yol açıyor.