Neyse ki Dünya'daki yaşam için gezegenin atmosferi tehlikeli gama radyasyonunun çoğunu engelliyor. Ama çünkü
Bu bulguya Fermi baloncukları adı verildi.Bu fenomenin doğası hala bir gizem olmasına rağmen, bilim adamları bunların Galaksinin merkezinde bulunan süper kütleli bir kara delik ile ilişkili olduğuna inanıyorlar. Ancak yeni bir çalışma, bunun tamamen doğru olmadığını gösteriyor.
Kozmik gama radyasyonu nasıl incelenir?
Evren birçok kişiye ev sahipliği yaparBazıları neredeyse hayal edilemez miktarda enerji üretebilen egzotik ve güzel fenomenler. Süper kütleli kara delikler, nötron yıldız birleşmeleri, ışık hızına yakın hızla hareket eden sıcak gaz akışları. Bütün bunlar, bir gama ışını akışı oluşturan olayların sadece birkaç örneğidir.
Gama radyasyonunun en fazla olduğunu hatırlayın.elektromanyetik radyasyonun enerji formu. En kısa dalga boyuna (2⋅10−10 m'den az) sahiptir ve yüksek enerjili fotonların bir akışıdır. Bu tür radyasyon iyonlaştırıcı özelliklere sahiptir, yani atomları yüklü iyonlara dönüştürebilir.
Yer seviyesinden görüş engellendiğinden bilim insanlarıAraştırma araçları uzaya fırlatılana kadar gökyüzündeki gama ışınlarının zenginliği hakkında hiçbir fikri yoktu. İlk tesadüfi gözlemler, 1960'lı yıllarda yasaklanan nükleer testleri izlemek üzere fırlatılan Vela uyduları tarafından yapıldı.
Sanatçının Dünya'nın etrafında dönen Vela uydusunu gösteren çizimi. Resim: Kamu Alanı, Bağlantı
2 Temmuz 1967'de Vela 4 uydularının dedektörleri veVela 3, silahlarla ilgili bilinen hiçbir imzanın aksine, ilk gama radyasyonu patlamasını kaydetti. Daha fazla analiz, bunun Dünya ve atom bombasının test edilmesiyle ilgisi olmadığını gösterdi.
gama radyasyonunun tam bir çalışmasıUzay, 2008 yılında Fermi Uzay Teleskobu'nun fırlatılmasıyla başladı. Cihaz, bir gama ışını patlama monitörü ve geniş bir teleskoptan oluşur. Fermi, iyonlaştırıcı radyasyonu emdiklerinde parlayabilen maddeler olan sintilatörler kullanır. Bu tür sensörlerden gelen ışık, radyasyon gücünü sabitlemenizi sağlayan bir fotodedektör tarafından yakalanır. Teleskopun sintilatörleri, tüm gökyüzünü Dünya tarafından gizlenmeden görmek için uzay aracının yanlarındadır.
Geniş alan teleskopu (LAT) algılarkarasal parçacık hızlandırıcılarına benzer bir teknolojiyi kullanan bireysel gama ışınları. Fotonlar ince metal levhalara çarparak elektron-pozitron çiftlerine dönüşür. Bu yüklü parçacıklar, değişen silikon mikroşerit dedektör katmanlarından geçerek, algılanabilir küçük elektrik yükü darbeleri üreten iyonizasyona neden olur.
Yıllar boyunca, Fermi birçokinanılmaz keşifler Örneğin, yalnızca gama ışınları yayan bir pulsar keşfeden ilk kişiydi, süpernova kalıntılarının dev bir parçacık hızlandırıcısı gibi davrandığını öğrendi ve Dünya'daki fırtınalar sırasında gama ışınlarının parlamalarını gözlemledi. Ancak en şaşırtıcı keşif Fermi baloncuklarıdır.
Sanatçının Fermi teleskopunun çizimi. Resim: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Kavramsal Görüntü Laboratuvarı
Ne kadar çok araştırma, o kadar çok gizem
Kasım 2010'da araştırmacılar açıkladıSamanyolu'nun çekirdeğinin her iki tarafında, gama ve X-ışını dalgaları yayan, enerjik plazmadan oluşan iki büyük eliptik yapı keşfedildi. Fermi baloncukları adı verilen bu yapılar, galaktik merkezden 25.000 ışıkyılı yukarı ve aşağı uzanır. Karşılaştırma için, ondan Güneş'e olan mesafe yaklaşık 26 bin ışıkyılıdır.
Fermi baloncuklarının sanatsal çizimi. Video: NASA
Galakside saçılan arka plan gama radyasyonu veçevreleyen alan, bu olağandışı dev yapıların önceki tespitine müdahale etti. Ancak Fermi teleskobunun gücü ve teknolojideki ilerlemeler bu sorunun üstesinden geldi.
Araştırmacılar, baloncukların kaynağınıngalaksideki süper kütleli bir kara deliktir. Ayrıca, onlar aracılığıyla bağlantılı olmalıdır. En popüler hipotez, kara deliğin maddeyi aktif olarak emdiğini ve elektromanyetik spektrumda görünen dev plazma jetleri fırlattığını öne sürüyor. Benzer kaynaklar daha önce başka galaksilerde de keşfedilmişti.
Fermi baloncukları üzerine gözlemsel veriler. Video: NASA
Bu teoriyi doğrulamak için bilim adamları böyle bir şey aradılar."bacalar", galaksinin düzlemine dik sütun şeklindeki plazma jetleridir. Yakında benzer bir şey fark edildi ve daha sonra Fermi baloncuklarının içinde ölçüldü.
Bununla birlikte, daha fazla araştırma, yenisorular. Teorinin önerdiği gibi baloncukların simetrik görünmediği ortaya çıktı. Bunlardan birinde "baca" nın net bir görüntüsü izlenirken, diğerinde - ölçüm sürecinde kaybolmaya başladı. Ek olarak, bunlardan birinde hiçbir şekilde açıklanamayan garip bir parlak nokta "koza" bulundu.
"kozanın" gizemli doğası
Araştırmacılar, Fermi baloncuklarının yapraklarını keşfederkençok parlak ve belirgin gama ışınlarından oluşan birkaç gizemli yapıyla kaplı olduklarını keşfettiler. En parlak noktalardan biri güney lobda bulundu ve Fermi kozası olarak adlandırıldı.
Koza Fermi. Resim: Kavli IPMU
Nature dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makaledeAstronomi, araştırmacıların bu kozanın doğasını belirleyebildiklerini bildirdi. Bilim adamları çalışmalarında, Fermi kozasının aslında Yay Cüce Eliptik Galaksisinden (SagDEG) gelen radyasyondan kaynaklandığını göstermek için GAIA ve Fermi uzay teleskoplarından gelen verileri analiz ettiler.
Samanyolu'nun bu uydu gökadası,Fermi baloncukları aracılığıyla Dünya'dan gözlem. Dar yörüngesi nedeniyle, Galaksimizin yörüngesinde dolanırken yıldızlararası gazının çoğunu kaybetti ve yıldızlarının çoğu yıldız disklerinden koptu ve SagDEG'i takip eden akıntılara çekildi.
Güneş ve Cüce Eliptik Galaksinin Yay'daki Konumu. Resim: Kavli IPMU
Bu galaksi, neredeyse hiçbir materyalden yoksundur.yıldız oluşumu ve aktif süreçler. Ancak yine de gama radyasyonu kaynaklarını gizleyebilir. Astrofizikçiler çalışmalarında, Fermi kozasının gizemli parıltısının SagDEG galaksisinde bulunan birçok milisaniyelik pulsarlarla açıklanabileceğini gösterdiler.
Milisaniye pulsarları kalıntılardıryakın ikili sistemlerde bulunan, Güneş'ten çok daha büyük olan bazı yıldız türleri. Aşırı dönüşün etkisi altında, hızlandırılmış parçacıkları uzaya fırlatırlar. Milisaniyelik pulsarlar tarafından salınan elektronlar, düşük enerjili kozmik mikrodalga arka plan fotonlarıyla çarpışır ve onları yüksek enerjili gama ışınlarına doğru iter.
Araştırmacılar ayrı bir açıklama yapabilse deFermi baloncuklarıyla ilişkili etki, bu fenomenin karmaşık doğası ve genel olarak kozmik gama radyasyonu bir sır olarak kalır. Aktif galaktik çekirdeklerin uzun zamandır gama ışınlarının ana kaynağı olduğu düşünülse de, şimdi bunun yanlış olduğu biliniyor.
Alternatif bir hipotez şunu öne sürüyor:karanlık maddenin bilinmeyen etkileşimi bu radyasyonun çoğunu oluşturabilir. Bilim adamları yeni deneylerde öğrenebilecekler ve belki de ek ipuçları gizemli Fermi baloncukları içeriyor.
Daha fazla oku:
NASA, güneş sisteminin geleceğinin neye benzediğini ortaya koyuyor
Fizikçiler, sıcaklıkları kaydetmek için atomları soğutdular. Uzaydan milyarlarca kat daha soğuklar.
Araştırmacılar, Hindistan ve Asya'nın neden çok hızlı bir şekilde çarpıştığını açıklıyor
Kapak resmi: NASA/GSFC/DOE/Fermi LAT/D.Finkbeiner et al.