NASA'nın NICER Görevi

Yeni Kara Delik'in 'Hafif Yankısını' Haritalıyor

NASA'nın NICER  Görevi
NASA'nın NICER  Görevi

 

Bilim adamları, NASA'nın Nötron yıldızı İç Kompozisyon Gezgini'ni (NICER) Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki yükünü kullanarak Güneşin kütlesinin 10 katı olan yıldız kütleli bir kara deliği çevreleyen ortamı belirlediler . NICER, yakın zamanda keşfedilen kara delikten MAXI J1820 + 070 (kısa için J1820) olarak adlandırılan X-ışını ışığını bir eşzamanlı yıldızdan malzeme tüketirken algıladı. X ışınlarının dalgaları, kara deliğin yanındaki dönen gazı yansıtan ve ortamın büyüklüğü ve şeklindeki değişiklikleri ortaya çıkaran “ışık yankıları” oluşturdu.

 

“HOŞ bize ışık zamankinden daha bir yıldız kütleli kara deliğe yakın yankıları ölçmek için izin verdi,” Erin Kara, bir astrofizikçi söyledi Maryland Üniversitesi , College Park ve NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden takdim Greenbelt, Maryland, Seattle’daki 233. Amerikan Astronomik Topluluğu toplantısında “Önceden, bu ışık iç biriktirme diskinden yankılandı, milyonlarca güneş kütlesi olan ve yavaşça değişime uğrayan süper kütleli kara deliklerde görüldü. J1820 gibi yıldız kara deliklerin kütleleri çok daha düşük ve çok daha hızlı gelişiyor, bu nedenle insan zaman ölçeklerinde değişikliklerin gerçekleştiğini görebiliyoruz. ”

 

J1820, takımyıldızı Leo'ya doğru yaklaşık 10.000 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. Sistemdeki tamamlayıcı yıldız, araştırmacıların mesafeyi tahmin etmelerine izin veren ESA'nın (Avrupa Uzay Ajansı) Gaia misyonu tarafından yapılan bir araştırmada tanımlandı . Bir patlama tarafından fark edildiğinde Gökbilimciler, 11 Mart 2018 tarihine kadar kara deliğin varlığından habersiz Japon Uzay Araştırma Ajansı ‘nın All-gökyüzünde röntgen Resmi (MAXI) ait Monitor ayrıca uzay istasyonunda gemiye. J1820 tamamen bilinmeyen bir kara delikten birkaç gün içinde X-ışını gökyüzündeki en parlak kaynaklardan birine gitti. NICER bu çarpıcı geçişi yakalamak için hızlı bir şekilde hareket etti ve patlamanın solma kuyruğunu izlemeye devam ediyor.

 

“NICER, nötron yıldızları denilen soluk, inanılmaz derecede yoğun nesneleri incelemek için yeterince hassas olacak şekilde tasarlandı” dedi. “Bu çok x-ışını parlak yıldız kütleli kara deliklerin çalışılmasının kanıtlanmış olmasından da memnunuz.”

 

Bir kara delik, yakınlardaki bir yıldızdan bir akümülasyon diski adı verilen bir malzeme halkasına gazı sifon edebilir. Yerçekimi ve manyetik kuvvetler diski milyonlarca dereceye kadar ısıtır ve diskin iç kısımlarında, kara deliğin yanında X ışınları üretecek kadar ısınır. Diskteki bir dengesizlik bir çığ gibi bir gaz suyunun kara deliğe doğru içe doğru hareket etmesine neden olduğunda patlamalar meydana gelir. Disk kararsızlıklarının nedenleri tam olarak anlaşılmamıştır.

 

Diskin üstünde, yüksek enerjili X-ışınlarında parlayan 1 milyar derece civarında bir atom altı parçacıkların bulunduğu bölge koronadır. Koronanın kökeni ve evrimi hakkında birçok gizem devam ediyor. Bazı teoriler, yapının bu tür sistemlerin sıklıkla yaydığı yüksek hızlı partikül jetlerinin erken bir biçimini temsil edebileceğini öne sürüyor.

 

Astrofizikçiler, biriktirme diskinin iç kenarının ve üstündeki koronun bir kara delik olarak boyut ve şekil olarak nasıl değiştiğini daha iyi anlamak istiyor; Bu değişikliklerin haftalar boyunca yıldız kütleli kara deliklerde nasıl ve neden meydana geldiğini anlayabilirlerse, bilim adamları milyonlarca yıl boyunca süper kütleli kara deliklerin nasıl geliştiğine ve içinde bulundukları galaksileri nasıl etkilediklerine ışık tutabilirler.

 

Bu değişiklikleri haritalandırmak için kullanılan yöntemlerden biri, X-ışını yansımalarını kullandığı gibi, X-ışını yankılanması haritalaması olarak da adlandırılır. Koronadaki bazı X ışınları doğrudan bize doğru ilerlerken, diğerleri diski aydınlatıyor ve farklı enerjilere ve açılara geri yansıyor.

 

Süper kütleli kara deliklerin X-ışını yankılanması eşleşmesi, biriktirme diskinin iç kenarının olay ufkuna çok yakın olduğunu, geri dönüşü olmadığını göstermiştir. Korona ayrıca, biriktirme diskinin çoğundan ziyade kara deliğe daha yakın bir yerde durmak üzere kompakt bir yapıya sahiptir. Bununla birlikte, önceki X-ışını gözlemleri yıldız kara deliklerinden yankılanıyorsa, toplama diskinin iç kenarının olay ufkunun yüzlerce boyutuna kadar oldukça uzak olabileceğini öne sürdü. Bununla birlikte, yıldız kütlesi J1820, süper kütleli kuzenleri gibi davranıyordu.  

 

NICER'in J1820 gözlemlerini incelediklerinde, Kara ekibi, doğrudan koronadan gelen X-ışınlarının ilk işaret fişeği ile fişeklerin diskin dışına yansıması ile gecikme süresinde bir düşüş gördü ve X-ışınlarının daha kısa gittiğini belirttiler. ve yansıtılmadan önce daha kısa mesafeler. 10.000 ışıkyılı uzaklıktan itibaren, koronanın kabaca 100 ila 10 mil arasında dikey olarak daralabildiğini tahmin ediyorlardı - bu, yaban mersini büyüklüğünde bir şeyin, Plüton'un yakınında haşhaş tohumu boyutunda bir şeye büzüldüğünü görmek gibi.

 

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Kavli Astrofizik ve Uzay Enstitüsü'nün astrofizikçisi ortak yazar Jack Steiner, “Bu, patlama evriminin bu özel aşaması sırasında küçülen bir koron olduğuna dair bu tür kanıtları ilk kez görüyoruz” dedi. Cambridge'de Araştırma . “Korona hala oldukça gizemli ve hala onun ne olduğu konusunda bir anlayışımız var. Ancak şimdi sistemde gelişen şeyin koronanın kendisinin yapısı olduğuna dair kanıtlarımız var. ”

 

Azalan gecikme süresinin, diskte değil, koronadaki bir değişiklikten kaynaklandığını doğrulamak için, araştırmacılar, koronadaki X ışınları diskte demir atomları ile çarpıştığında flüoresan olmalarına neden olarak oluşturulan demir K hattı denilen bir sinyal kullandılar. Einstein'ın görelilik teorisinde belirtildiği gibi, zaman zaman daha güçlü yerçekimi alanlarında ve daha yüksek hızlarda yavaşlar. Kara deliğe en yakın demir atomları koronun çekirdeğinden ışıkla bombalandığında, yaydıkları X ışını dalga boyları gerilir çünkü zaman onlar için gözlemciden daha yavaş hareket eder (bu durumda, NICER).

 

Kara ekibi, J1820'nin gerilmiş demir K hattının sabit kaldığını keşfetti, bu da diskin iç kenarının, kara kütleye yakın - süper kütleli bir kara deliğe benzer şekilde kaldığı anlamına geliyordu. Düşme gecikme süresi, diskin iç kenarının daha da içeri doğru hareket etmesinden kaynaklanıyorsa, demir K çizgisi daha da gerilirdi.

 

Bu gözlemler, bilim insanlarına malzemelerin kara deliğe nasıl girdiği ve bu süreçte enerjinin nasıl salındığı hakkında yeni bilgiler veriyor.

 

NICER cihazı, 22 Ekim 2018'de yüksek çözünürlüklü bir harici kamera tarafından yakalandığı gibi Uluslararası Uzay İstasyonuna yerleştirildi.

Kredi: NASA

 

Üniversitede bir astrofizikçi olan ortak yazar Philip Uttley, “NICER'in J1820 hakkındaki gözlemleri bize yıldız kütleli kara delikler ve bunları süper kütleli kara delikler ve galaksi oluşumu üzerindeki etkileri konusunda analog olarak nasıl kullanabileceğimiz hakkında öğretti” dedi. Amsterdam . “NICER'in ilk yılında dört benzer olay gördük ve dikkat çekici. X-ışını astronomisinde büyük bir atılımın kenarında olduğumuzu hissediyor. ”

 

NICER, NASA'nın Explorer programındaki bir Astrofizik Fırsat Misyonu olup, heliofizik ve astrofizik bilim alanlarında yenilikçi, aerodinamik ve verimli yönetim yaklaşımlarını kullanan uzaydan dünya standartlarında bilimsel araştırmalar için sık uçuş fırsatları sunar. NASA'nın Uzay Teknolojisi Misyon Direktörlüğü, pulsar tabanlı uzay aracı navigasyonunu gösteren misyonun SEXTANT bileşenini destekliyor.

Başlık resmi: MAXI J1820 + 070 adlı yeni keşfedilen bir kara deliğin bu resminde, kara bir delik, materyali komşu bir yıldızdan ve bir toplama diski içine çeker. Diskin üstünde korona adı verilen atomaltı parçacıkların bir bölgesi var

 

 

 

 

Tepkileriniz Nedir?

like
0
dislike
0
love
0
funny
0
angry
0
sad
0
wow
0