- FRB 20240304B adı verilen hızlı radyo patlaması, 4 Mart 2024'te Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskobuyla tespit edildi.
- NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu sayesinde sinyalin geldiği galaksi belirlendi. Patlama, evrenin Büyük Patlama'dan yaklaşık 3 milyar yıl sonraki dönemine ait.
- Milisaniyeler süren bu güçlü radyo sinyallerinin kesin kaynağı bilinmiyor. Olası açıklamalardan biri, son derece güçlü manyetik alana sahip nötron yıldızları olan magnetarlar.
- Keşif, evrenin erken dönemindeki galaksilerin yapısını ve yıldız oluşumunu anlamanın yanı sıra, radyo sinyallerinin yol boyunca karşılaştığı görünmez maddeyi incelemek için de yeni imkânlar sunuyor.
Gökbilimciler, evrenin uzak geçmişinden gelen ve şimdiye kadar kaydedilen en uzak hızlı radyo patlamasını tespit etti. FRB 20240304B adı verilen sinyal, milyarlarca ışık yılı boyunca ilerleyerek Dünya'ya ulaştı.
Araştırmaya göre sinyal, evrenin Büyük Patlama'dan yaklaşık 3 milyar yıl sonraki döneminde ortaya çıktı. Evrenin bugünkü yaşının yaklaşık 13,8 milyar yıl olduğu düşünüldüğünde, keşif kozmik tarihin çok erken bir evresine ilişkin doğrudan gözlem imkânı sağlıyor.
Sinyal, 4 Mart 2024'te Güney Afrika'daki MeerKAT radyo teleskobuyla tespit edildi. Araştırmacılar daha sonra NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı'nın ortak projesi olan James Webb Uzay Teleskobu'ndan yararlanarak patlamanın geldiği galaksiyi belirledi. Bulgular 8 Ekim'de Science dergisinde yayımlandı.
Hızlı radyo patlamaları nedir?
Hızlı radyo patlamaları (FRB), uzayın derinliklerinden gelen ve genellikle yalnızca birkaç milisaniye süren yoğun radyo dalgası parlamaları olarak tanımlanıyor.
İlk örnekleri 2007'de bilim dünyasının gündemine giren bu olaylar, çok kısa sürmelerine rağmen son derece yüksek enerji açığa çıkarabiliyor. Bugüne kadar binlerce FRB kaydedildi. Bazıları yalnızca bir kez gözlemlenirken bazıları tekrarlayan sinyaller yayıyor.
Buna karşın bilim insanları, bu patlamaların tamamını açıklayan ortak bir mekanizma henüz belirleyebilmiş değil. Öne çıkan teorilerden biri, güçlü manyetik alanlara sahip magnetarların bu sinyalleri ürettiği yönünde. Ancak farklı türde FRB'lerin farklı fiziksel süreçlerden kaynaklanması da ihtimaller arasında bulunuyor.
James Webb sinyalin kaynağını belirledi
Araştırmanın önemli aşamalarından biri, radyo patlamasının hangi galaksiden geldiğinin belirlenmesiydi.
MeerKAT teleskobuyla yapılan gözlem, sinyalin son derece uzak bir kaynaktan geldiğine işaret etti. Ancak uzaklığın kesinleştirilmesi için patlamanın ev sahibi galaksisinin tespit edilmesi gerekiyordu.
James Webb Uzay Teleskobu'nun Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam), sinyalin konumuyla eşleşen galaksinin incelenmesini sağladı. Ölçümler, galaksinin kırmızıya kayma değerini 2,148 olarak belirledi. Bu değer, gözlemlenen ışığın evrenin yaklaşık 3 milyar yaşında olduğu dönemde yola çıktığını gösteriyor.
Araştırmacılar, galaksinin beklenenden daha küçük ve genç olmasının da dikkat çekici olduğunu belirtiyor. Bu özellik, yıldız oluşumuyla FRB üretebilecek olaylar arasında uzun bir zaman aralığı bulunmayabileceğine ilişkin ipuçları sunuyor.
Görünmez maddeyi araştırmak için yeni yöntem
Keşif yalnızca radyo patlamalarının kaynağını anlamak açısından değil, evrendeki maddenin dağılımını araştırmak bakımından da önem taşıyor.
Radyo dalgaları milyarlarca yıl boyunca uzayda ilerlerken gaz ve diğer parçacıklarla etkileşime giriyor. Bu etkileşimler, sinyalin özelliklerinde ölçülebilir değişiklikler meydana getiriyor. Bilim insanları bu değişimleri inceleyerek galaksiler arasındaki uzayda bulunan, doğrudan gözlemlenmesi zor madde hakkında bilgi edinebiliyor.
Bu nedenle uzak FRB'ler, evrenin geniş ölçekli yapısını oluşturan kozmik ağın ve galaksiler arasındaki maddenin haritalandırılmasında kullanılabilecek araçlar arasında değerlendiriliyor. Yeni keşif, erken evrende bu tür patlamaların ne kadar yaygın olduğunu anlamak için de veri sağlıyor.
Patlamaların kaynağı hâlâ bilinmiyor
Araştırmacılar, yeni gözlemin hızlı radyo patlamalarının nasıl oluştuğu sorusunu tamamen yanıtlamadığını vurguluyor.
Magnetarlar öne çıkan açıklamalardan biri olsa da mevcut bulgular, bütün FRB'lerin aynı kaynaktan geldiğini kanıtlamıyor. Farklı galaksilerden ve evrenin farklı dönemlerinden gelecek yeni gözlemler, bu güçlü sinyallerin hangi koşullarda ortaya çıktığının anlaşılmasına yardımcı olabilir.
FRB 20240304B keşfi, evrenin erken döneminden gelen radyo sinyallerinin yalnızca uzak geçmişe açılan bir pencere olmadığını, aynı zamanda kozmik maddenin dağılımını incelemek için de kullanılabileceğini ortaya koyuyor.