20 Yıldır Bir Galaksiyi İzledik ve Daha Az Anlamlı Oldu

Birini on yıl arayla çekilen dört fotoğraftan ne kadar iyi tanırsınız? Kabaca bu, gökbilimcilerin blazarlar konusunda içinde bulunduğu konumdur. Blazar, süper kütleli bir kara deliğin etrafındaki bölgeden fırlatılan iyonize madde jetinin neredeyse doğrudan bize yöneldiği aktif bir galaksidir. Bu açıdan galaksi çökerek tek bir parlak noktaya dönüşür ve radyo dalgalarından gama ışınlarına kadar tüm elektromanyetik spektrumda parlar.

Aynı zamanda sürekli olarak değişir ve kendi kendine adım atmaz, bazen tek bir gözlem içinde X-ışınları bir şey yaparken optik ışık başka bir şey yapabilir. Bunu doğru bir şekilde incelemek, tüm spektrumu sürekli olarak kapsayan araçlara ihtiyaç duyar ve böyle bir şey mevcut değildir. Dolayısıyla blazarlar kampanyalarda izlenir: birkaç günde bir, birkaç ayda veya yılda bir, belirli bir teleskopun kapsadığı dar enerji bandında.

Bir IXPE çalışması, bu jetlerdeki parçacık ivmesinin en iyi açıklamasının, bunların içinden geçen bir şok dalgası olduğunu buldu. Ekte yüksek enerjili parçacıklar mavi renkte gösteriliyor, standart resimdeki elektronlar gördüğümüz her şeyi üretiyor (Kaynak: NASA/Pablo Garcia)

Krakov’daki Nükleer Fizik Enstitüsü’nden Heidelberg’de Michael Zacharias ile birlikte çalışan Alicja Wierzcholska, şimdi çok daha uzun bir inceleme yapmayı başardı. Hedefleri, güney takımyıldızı Piscis Austrinus’ta, bir milyar buçuk ışıkyılı uzaklıkta, dikkat çekici olmayan sondaj yapan bir nesne olan PKS 2155-304’tür. Verileri, optik, ultraviyole ve X-ışını için NASA’nın Swift gözlemevinden ve gama ışınları için Fermi’den alınan neredeyse yirmi yılı kapsıyor.

Standart resim, jetin bir bölgesinden gelen ve bir elektron popülasyonu tarafından üretilen radyasyonu göstermektedir. Eğer bu doğru olsaydı, optik ve X-ışını parlaklığının, belki de bir gecikmeyle, birlikte artması ve düşmesi gerekirdi. Yirmi yılı aşkın süredir bunu yapmıyorlar. Hiçbir uzun vadeli korelasyon görünmüyor.

X-ışınlarında bir blazar parladığında, daha sert görünür, daha yüksek enerjili fotonlar genellikle daha yumuşak olanlardan daha keskin bir şekilde parlar. Herhangi bir PKS 2155-304 patlamasına baktığınızda, bu davranışı görebilirsiniz, ancak ayrıntılar alevlenmeden alevlenmeye farklılık gösterir ve yirmi yıl boyunca bu model geçerli değildir. Her patlama biraz farklı bir şey tarafından yönlendiriliyor gibi görünüyor.

TXS 0506+056, 2017’deki patlamadan önce gama ışınlarında. Eylül ayında Güney Kutbu’na yüksek enerjili bir nötrino ulaştığında, Fermi bu blazarın son on yıldaki en aktif olanı olduğunu, kozmik bir nötrino ile onun kaynağı arasında sahip olduğumuz tek sağlam bağlantı olduğunu buldu (Kaynak: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)

Sonra herkesi şaşırtan tuhaf gözlemler dizisi geldi. 2012’deki iki çalışmada, nesnenin hiç parlamadığı bir zamanda, spektrumda istatistiksel olarak sağlam olan ekstra bir düşüş ortaya çıktı. Bu iki ölçüm arasında bir şey açıldı. Wierzcholska’nın ekibi en muhtemel suçlunun hadronik olduğunu, işi elektronlar yerine protonların yaptığını düşünüyor.

Bu gerçekten ilginç olan kısımdır çünkü nötrinoları hadronik süreçler oluşturur. Yüksek enerjili nötrinolar yıllardır Dünya’ya kimsenin tanımlayamadığı kaynaklardan geliyor ve şu anda elimizdeki tek sağlam ipucu, patlamanın ortasında yakalanan bir blazar, TXS 0506+056.

Kaynak: