Bilim insanları, NASA'nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu'ndan alınan verileri kullanarak özel bir ikili yıldız sisteminden ilk gama ışını tutulmalarını keşfettiler. Bu örümcek sistemlerinin her biri, yoldaşını yavaşça aşındıran bir pulsar (bir süpernovada patlayan bir yıldızın süper yoğun, hızla dönen kalıntıları) içerir.
Bu çizimde, yörüngedeki bir yıldız, pulsar adı verilen, hızla dönen, süper yoğun bir yıldız kalıntısı olan partnerini gölgede bırakmaya başlar. Pulsar, görüş alanı içinde ve dışında dönen çok dalga boylu ışık huzmeleri yayar ve yıldızın bakan tarafını ısıtan, malzemeyi savuran ve eşini aşındıran çıkışlar üretir.
Kredi: NASA/Sonoma Eyalet Üniversitesi, Aurore Simonnet
Bilim insanlarından oluşan uluslararası bir ekip, düşük kütleli refakatçi yıldızın (atarca) önünden geçtiği zaman meydana gelen bu tutulmalardan geçen yedi örümceği bulmak için on yılı aşkın süredir Fermi gözlemlerini tarıyor.
Almanya Hannover'deki Max Planck Yerçekimi Fiziği Enstitüsü'nde astrofizikçi olan ve çalışmayı yöneten Colin Clark, "Örümcekleri incelemenin en önemli hedeflerinden biri atarcaların kütlelerini ölçmeye çalışmaktır" dedi.
"Pulsarlar temelde ölçebildiğimiz en yoğun maddenin toplarıdır. Ulaşabilecekleri maksimum kütle, Dünya'da kopyalanamayan bu aşırı ortamlardaki fiziği kısıtlıyor. Örümcek sistemleri, ikili sistemdeki bir yıldızın eşinden daha hızlı gelişmesi nedeniyle gelişir. Daha büyük kütleli yıldız süpernovaya dönüştüğünde arkasında bir atarca bırakır. Bu yıldız kalıntısı, görüş alanımıza giren ve çıkan gama ışınları da dahil olmak üzere çok dalga boylu ışık huzmeleri yayar ve atomik saatlerin hassasiyetine rakip olacak kadar düzenli darbeler oluşturur.”
Clark ve ekibi, Fermi verilerine bakarak 15 kayıp gama ışını fotonu buldu. Bu nesnelerden gelen gama ışını darbelerinin zamanlaması o kadar güvenilir ki, on yıl boyunca 15 kayıp foton, ekibin sistemin gölgede kaldığını belirleyebilmesi için yeterince önemli. Daha sonra ikili yıldızın 84 derece eğimli olduğunu ve atarcanın Güneş'ten 1,8 kat daha ağır olduğunu hesapladılar.
Yeni makalenin ortak yazarlarından ve Washington'daki ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı'nda araştırma fizikçisi olan Matthew Kerr, "Devasa atarcaları bulma arayışı var ve bu örümcek sistemlerinin onları bulmanın en iyi yollarından biri olduğu düşünülüyor" dedi.
"Yoldaş yıldızdan atarcaya çok aşırı bir kütle transferi sürecinden geçtiler. Bu modellere gerçekten ince ayar yaptığımızda, bu örümcek sistemlerinin pulsar popülasyonunun geri kalanından daha büyük olup olmadığından emin olacağız.”
Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu, Goddard tarafından yönetilen bir astrofizik ve parçacık fiziği ortaklığıdır. Fermi, Fransa, Almanya, İtalya, Japonya, İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki akademik kurumların ve ortakların önemli katkılarıyla ABD Enerji Bakanlığı ile işbirliği içinde geliştirildi.
Kaynak: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-fermi-detects-first-gamma-ray-eclipses-from-spider-star-systems