İki Farklı Tip Gama Işını Patlaması 4 Dakika Arayla Patladı: Gökbilimciler Bu Önceden Hiç Görmedi

Gamma ışını patlamaları (GRB’ler), Büyük Patlama‘dan bu yana gerçekleşen en yüksek enerjili kozmik olaylardan biri olup en enerjili radyasyon türü olan gamma ışınlarını yayar – gezegeni sterilize edecek düzeyde, astronomik ölçekte bir enerji. Bu ışınlar, mütevazı Bruce Banner’ı devasa Hulk’a çeviren şeydir.

GRB’ler geçiciliklerine göre sınıflandırılır: iki sekinden az süren kısa süreli olanlar ve iki sekinden uzun (muhtemelen çok daha uzun) süren uzun süreli olanlar.

Kısa süreli olanların nötron yıldızları ve kara delikler gibi kompakt gök cisimlerinin çeşitli çarpışmaları ve bunların sonucunda oluşan birleşmeleri kaynaklandığı düşünülüyor.

Uzun süreli olanlar ise genellikle çekirdek çökmesi süpernovalarıyla ilişkilendirilir; bunlar Güneş‘ten onlarca kez daha küteli olabilecek ölen yıldızların patlamalarıdır.

Şimdi astronomlar, şimdiye kadar gözlemlenen ya da öngörülen hiçbir olaya benzemeyen bir olay bildirdi: yalnızca dört dakika arayla patlayan kısa ve uzun süreli bir GRB çifti – bu kadar benzersiz ve tuhaf bir olay ki, GRB sınıflandırma ve köken modellerinin yeniden düşünülmesini gerektirebilir.

GRB 160425A olarak adlandırılan bu eşsiz ve görkemli örnek, Nature Astronomy‘de yayımlanan bir makalede anlatılıyor.

“Şu ana kadar böyle bir tuhaf özelliğe sahip yalnızca bu olay var,” Hong Kong Üniversitesi’nden astrofizikçi Bing Zhang, ScienceAlert’a söyledi.

“Bunların iki bağımsız GRB olduğunu düşünürüm, ancak aynı yönde ve aynı zaman diliminde birlikte gerçekleşme olasılıkları o kadar düşüktür ki, çiftin ortak kökeni olduğunu kabul etmek zorundayız.”

a paneli GRB’lerin ev galaksisini gösterirken, diğer paneller aynı gökyüzü bölgesini çeşitli teleskopların gözlemleriyle sunar; çarpı işaretleri patlamaların afterglow’larını işaretler. (Li ve ark., Nat Astron, 2026)

Patlamalar 25 Nisan 2016’da uzaydaki Neil Gehrels Swift Gözlemevi tarafından algılandı; bu bir zorunluluk çünkü Dünya’nın atmosferi gamma ışınlarına karşı geçirimsizdir ve yer tabanlı teleskoplar ardından sönen afterglow’u izledi.

Olası birleşen iki galaksiden oluşan ev galaksisi o kadar uzaktır ki, patlamaların ışığı bizi yaklaşık 5,5 milyar yılda buldu.

Bu olay, Güneş Sistemimiz oluşmadan neredeyse bir milyar yıl önce gerçekleşti ve yüksek enerjili ışığı bize ulaşmak için kozmik tarihin üçte birden fazla bir bölümünü kat etti.

Sözcük birinci GRB olan G1, ancak 1,7 saniye sürdü ve bir birleşme kökeniyle ilişkilendirilirken, ikinci patlama olan G2 51,2 saniye sürdü ve çöken bir yıldız kökeniyle ilişkilendiriliyor.

GRB’lerin enerjilerini odaklı ışınlar halinde yaydıkları düşünülüyor. Bu gerçeği anlaşılırlık açısından şu anliğine bir kenara bırakırsak, ilk patlama milyarlarca yıla eşdeğer güneş enerjisi yayarken, ikinci patlama buna göre yaklaşık üç kat daha fazlasını yaymış.

“Güneş’in tüm ömrü boyunca yaydığı toplam enerji, ikinci bileşeni açıklamaya yetmez,” açıklıyor Zhang ve ışın benzeri bir yayılımın matematiği önemli ölçüde değiştirdiğini belirtiyor.

Toplamda bu keşif, üç özelliği bir araya getirdiği için önceki herhangi bir GRB’den farklı: iki ayrı patlama, aralarındaki sakin ara ve farklı tiplerde GRB’ler olmaları.

Araştırmacılar, her biri için “zorlayıcı” olduklarını belirttiği beş olası açıklama sunarak, daha önce değinilen astronomik olasılıkları aydınlatıyor.

İlk açıklama tesadüftür. Belki patlamalar, uzay ve zaman bakımından üst üste gelen, birbirinden yaklaşık dört dakika uzakta ve ikisi de fışkırdıkları ışınları Dünya’ya doğru yönlendiren ayrı ana galaksilerden gelmiştir.

Bunun herhangi bir anda ve gökyüzünün belirli bir bölgesinde gerçekleşme olasılığı, trilyonda yaklaşık 2’dir; Swift’in gözlem yaptığı tüm yıllar göz önüne alındığında bile yalnızca 100.000’de 1 ile 10 milyon’da 1 arasında kalmaktadır.

İinci açıklama, iki patlamanın aynı galaksiden, ancak farklı konumlardan kaynaklanmış olmasıdır. Olasılık, trilyonda yaklaşık 8 ile trilyonda 8 arasında değişebilir ve Swift’in yıllarca süren gözlemleri hesaba katıldığında, ilk senaryoya göre daha da az olası hale gelir.

Kavraması kolaylaştırması açısından, 10 trilyon gün, evrenin yaşından neredeyse iki kat fazla olan 27 milyar yıldan fazla bir süreye eşittir.

Bin trilyon günlük bir takvimden rastgele iki akşam yemeği tarihi seçtiğinizi ve iki arkadaşın da aynı güne denk gelme olasılığını hayal edin. (Ayrıca her ikinizin de çok uzun ömürlü ve elinizde çok az meşguliyet olduğunu farz edin.)

Üçüncü açıklama, nötron yıldızları gibi çarpışan cisimlerden kaynaklanan, büyük bir patlama (Evren’in başlangıcı anlamında Büyük Patlama değil) ardından daha zayıf bir kuyruk benzeri yayılım veren tip I GRB’nin (kısa süreli) nadir bir versiyonunu gözlemekte olduğumuz şeklindedir.

Ancak aralarındaki uzun sessizlik ve ikinci patlamanın sıradan bir kuyruk olması için çok fazla enerjiye sahip olması, bu olasılığı zorlaştırıyor.

Dördüncü yorum burada devreye giriyor: Bu olay, ölen kütükley bir yıldızın çökmesinden kaynaklanan tek bir tip II GRB (uzun süreli) olabilir mi, ana patlama (G2) ölümcül bir patlamadan önce gelen daha küçük bir ölüm yatağı yayılımı (G1) ile mi başlıyor?

Yani, mahvolan yıldızın radyoaktif içeriğini patlatmadan önce bir yıldız kükremesi mi? Olası değil, çünkü böyle bir sürecin muhtemelen daha zayıf bir başlangıç yayılımı üretmesi beklenir.

Son olarak, beşinci açıklama en ilgi çekici ve standart dışı olabilir. Bu çift GRB, Evren’in en yoğun enerjik olaylarından ikisini henüz belirtilemeyen bir mekanizma ile birbirine bağlayan, içinde türü ve sayısı belirsiz gök cisimlerinden oluşan tek bir sistemden kaynaklanıyor olabilir; nesiller boyu çözülmesi gereken bir gizem.

“Zor kısım burası. Olasılıkları tükettik,” dedi Zhang.

“Senaryoların hepsi ciddi zorluklar içeriyor,” diye özetledi. “Yirmi yılı aşkın süredir GRB’ler üzerinde çalışan bir teori uzmanı olarak, bu gerçekten beni zorladı.”

Araştırma Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.

Bu makale Rebecca Dyer tarafından doğrulandı ve Rebecca Dyer tarafından düzenlendi. Sürecimize özen duysak da, yine de yalnızca insanız. Bir hata fark ederseniz, lütfen bize bildirin.