Sardinya Radyo Teleskobu’ne (SRT) ulaşmak uzun ve virajlı bir yolculuk. Cagliari’nin sert İtalyan liman şehrinden yaklaşık bir saat içeride, engebeli dağlık bölgesi, on yılı aşkın süredir faaliyet gösteren, sürekli olarak haberlere konu olan 64 metrelik son teknoloji ürünü bir radyo teleskobuna ev sahipliği yapıyor.
Sayısız koyun ve inek otlağına yakın bir konumda bulunan tesisin yeri, büyük ölçüde rüzgardan korunması, düşük radyasyon seviyeleri ve Akdeniz’in 700 metre üzerinde yükselen bir plato üzerinde bulunması gibi faktörlere bağlı olarak seçilmiştir.
Tamamen hareketli SRT’nin en önemli başarısı, şimdiye kadar bulunan en düşük frekanslı Hızlı Radyo Patlaması’nın (FRB) ilk tespiti olmuştur. FRB’ler, kozmik mesafelerde bulunan yoğun, milisaniyeler süren radyo dalgası patlamalarıdır. Bu keşifte SRT, 328 MHz frekansında, yaklaşık 500 milyon ışık yılı uzaklıkta, Kuzey Takımyıldızı’nda yer alan dev bir sarmal galaksideki yıldız oluşum bölgesinde bulunan FRB 180916’yı tespit etti.
Ancak 60 milyon Euro maliyetli SRT şu anda teknik geliştirmelerden geçirilmekte ve en azından Eylül ayına kadar hizmet dışı kalacak. Bunun nedeni, genel radyo astronomi gözlemlerinin yanı sıra SRT’nin Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) derin uzay ağına da dahil olmasıdır.
Çalışma sırasında SRT, 300 MHz ile 116 GHz arasındaki frekansları kapsayan geniş bir bantta gözlem yapabiliyor. Bu frekans aralığı, düşük uçta geleneksel televizyon yayınlarından, gelişmiş otomobillerdeki radar sistemlerine kadar uzanmaktadır. Teleskobun yüzeyini oluşturan binlerce alüminyum panel, elektromekanik aktüatörler tarafından desteklenerek parabolik şeklini korumaktadır.
SRT’nin operasyonlarından sorumlu Sergio Poppi, teleskobun kontrol odasında. Fotoğraf: Bruce Dorminey
Peki bu FRB’lerin kaynağı nedir?
FRB’ler, tek patlama şeklinde olanlar ve bazen de periyodik olarak tekrarlayanlar gibi iki ana gruba ayrılır. Tek patlamalar, iki nötron yıldızının birleşmesi gibi nadir olayların sonucu olabilirken, tekrarlayan FRB’lerin en olası açıklaması manyetarların varlığıdır.
Manyetarlar, “en güçlü” nötron yıldızlarıdır ve son derece yoğun manyetik alanlara sahiptir. Galaksimizde birçok manyetar bulunsa da, şimdiye kadar tespit edilen tüm FRB’ler galaksiler dışındadır.
Ancak kesin olan bir şey var: Bu FRB’lerin kaynağı mutlaka astrofiziksel olarak kompakt bir nesne olmalıdır. Bu durum, kaynakları kara delikler, nötron yıldızları veya beyaz cüceler gibi seçenekleri daraltmaktadır.
Beyaz cüceler, bu üç seçenek arasında en az enerjili olanlardır, bu nedenle genellikle bu ihtimal dışı bırakılırken, kara deliklerin de bu tür kısa süreli emisyonlara neden olduğu bilinmemektedir. Bu durumda, geriye nötron yıldızlarının bir alt kategorisi kalmaktadır.
Ancak tipik bir FRB patlaması sadece milisaniyeler sürer. Bu, arkasındaki “motorun” son derece güçlü olduğunu ve sürekli olarak enerji kaybederek daha fazla enerji sağlamaya devam ettiğini gösterir.
SRT ekibi ayrıca manyetarlar, mikrokuasarlar ve gama ışını patlamaları gibi diğer dalga boylarında gözlemlenen geçici olayları da takip etmektedir. Bu sistemlerin nasıl çalıştüğü arasında bir bağlantı olabilir. Ayrıca düzenli olarak nötron yıldızlarını izleyerek, tek ve dev pulsasyonları ve nötron yıldızlarının manyetik alan aktivitelerini incelemekteyiz; bu aktivitenin FRB’lerdeki süreçlerin küçültülmüş bir versiyonu olabilir.
SRT’nin Gözlemsel Avantajı
SRT ile Maura Pilia ve meslektaşları, teleskobun çift ışınlı alıcı sistemi sayesinde 300 MHz ve 1.5 GHz frekanslarında eş zamanlı gözlemler yapabilmektedirler. Radyo bandında FRB’lerin 110 MHz ila 8 GHz arasındaki frekanslarda gözlemlendiği bilinmektedir.
Bu FRB’leri bu kadar gizemli kılan şey nedir?
Hala tek bir olgu mu yoksa birden fazla mı, bilmiyoruz. Tekrarlamayanlar, geride hiçbir şey bırakmayan patlamaların sonucu mudur? Belki de nötron yıldızı ikililerinin ürünüdürler?
Bu en zor sorulardan biridir. Manyetarların yüzeylerinde, son derece yüksek manyetik alanlar nedeniyle türbülanslı yapılar oluşabilir ve bu durum patlamalara neden olabilir. Ancak depremlerde olduğu gibi, bu durumun ne zaman gerçekleşeceği tahmin edilemez.
Düşünün ki, biriken kuvvetler serbest bırakıldığında bir patlama meydana gelir. Ancak bu durumun ne zaman gerçekleşeceği tahmin edilemez.
FRB 180916’nın ana galaksinin (merkez) görüntüsü, Hawaii’deki Maunakea Dağı üzerinde bulunan Gemini-North teleskopu ile çekilmiştir. Fotoğraf: Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA
SRT’nin operasyonlarından sorumlu Sergio Poppi, teleskobun kontrol odasında. Fotoğraf: Bruce Dorminey
Kaynak: Universe Today
