Kaliforniya Universiteti – Berkli tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Rəssamın ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin təsirləri səbəbindən titrəyən və ya presessiya edən akkresiya diski ilə əhatə olunmuş maqnetar konsepsiyası. Maqnetarların bəzi modelləri, maqnetardan fırlanma oxu boyunca yüksək sürətli yüklü hissəciklərin axınlarının çıxdığını göstərir. Müəllif: Joseph Farah və Curtis McCully, Las Cumbres Rəsədxanası

Astronomlar ilk dəfə olaraq yüksək maqnitlənmiş, fırlanan neytron ulduzu olan maqnetarın doğulduğunu gördülər və onun kosmosdakı ən parlaq partlayan ulduzların bəzilərinin arxasındakı enerji mənbəyi olduğunu təsdiqlədilər. Bu kəşf, 16 il əvvəl Berkli Kaliforniya Universitetinin fiziki tərəfindən irəli sürülən nəzəriyyəni təsdiqləyir və partlayan ulduzlarda yeni bir fenomen – ümumi nisbilik nəzəriyyəsindən qaynaqlanan işıq əyrisində “cingilti” olan supernova partlayışlarını ortaya qoyur. Fenomeni təsvir edən bir məqalə Nature jurnalında dərc edilib .

Super işıqlı supernova partlayışları — bu partlayışlar adi supernova partlayışlarından 10 və ya daha çox dəfə daha parlaq ola bilər — 2000-ci illərin əvvəllərində kəşf etdikləri vaxtdan bəri astronomları çaşdırıb. Onların çox nəhəng, bəlkə də Günəşimizin kütləsindən 25 dəfə böyük ulduzların partlaması nəticəsində yarandığı düşünülürdü, lakin ulduzun dəmir nüvəsi çökdükdə və xarici təbəqələri sonradan qopduqda gözləniləndən daha uzun müddət parlaq qaldılar.

2010-cu ildə, hazırda Berkli Kaliforniya Universitetinin nəzəri astrofizikçisi və fizika professoru olan Den Kasen, uzunmüddətli parıltını maqnetarın enerji ilə təmin etdiyini ilk dəfə irəli sürdü.

Lars Bildsten ilə birgə müəlliflik edilən və Kaliforniya Universitetinin Santa Kruz şöbəsindən Stanford Vusli tərəfindən müstəqil şəkildə irəli sürülən nəzəriyyəyə görə, nəhəng bir ulduz ömrünün sonunda çökdükdə kütləsinin çox hissəsini çox kompakt bir neytron ulduzuna çevirir ki, bu da qara dəliyə çevrilməkdən bir az əvvəl baş verir.

Əgər ulduzun əvvəlcə çox güclü bir maqnit sahəsi olsaydı, maqnitar əmələ gəlməsi zamanı güclənər və normal fırlanan neytron ulduzlarından — sözdə pulsarlardan — 100-1000 dəfə daha güclü bir sahə yaradardı.

Pulsarlar və onların yüksək maqnitlənmiş böyük qardaşları olan maqnetarların diametri cəmi 10 mildir, lakin gənclik illərində saniyədə 1000 dəfədən çox fırlana bilirlər.

Maqnetar fırlandıqca, fırlanan maqnit sahəsi genişlənən supernovadan gələn zibillərə çırpılan yüklü hissəcikləri sürətləndirə və onun parlaqlığını artıra bilər. Maqnetarların həmçinin sürətli radio partlamalarının mənbəyi olduğu düşünülür .

Kaliforniya Santa Barbara və Las Cumbres Rəsədxanasının (LCO) aspirantı Jozef Farah, 2024-cü ildə SN 2024afav adlandırılan supernovadan alınan məlumatları təhlil etdikdən sonra maqnetarlarla I tip super işıqlı supernova (SLSNe-I) arasındakı əlaqəni təsdiqlədi.

Nature jurnalında dərc olunmuş məqalədə Fərəh və həmkarları bu fövqəlnadə ulduzun işıq əyrisindəki qeyri-adi qabarıqlıqların — onların cingilti adlandırdığı şeyin — onu qəti şəkildə maqnetarla əlaqələndirməsi üçün ümumi nisbi izahat təklif etdilər.

“Həyəcanverici olan odur ki, bu, super işıqlı supernova nüvəsinin çökməsi nəticəsində maqnetarın əmələ gəlməsinə dair qəti dəlildir”, – məqalənin həmmüəllifi və Fərəhin tezliklə mentor olacağı ehtimal olunanlardan biri olan Berkli Kaliforniya Universitetinin astronomiya üzrə tanınmış professoru Aleks Filippenko bildirib.

“Den Kasen və Sten Vuslinin modelinin əsası ondan ibarətdir ki, sizə lazım olan tək şey maqnetarın dərinliyindəki enerjisidir və onun böyük bir hissəsi udulacaq və bu, əşyanın niyə həddindən artıq parlaq olduğunu izah edəcək. Sübut olunmayan şey, əslində supernovanın ortasında bir maqnetarın əmələ gəlməsi idi və Cozefin məqaləsi də bunu göstərir.”

“İllərdir maqnetar ideyası, demək olar ki, bir nəzəriyyəçinin sehrli hiyləsinə bənzəyirdi – güclü bir mühərriki fövqəlnazir qalıqlarının təbəqələrinin arxasında gizlətmək. Bu partlayışların qeyri-adi parlaqlığının təbii bir izahı idi, amma biz bunu birbaşa görə bilmədik”, – Kasen dedi.

“Bu supernova siqnalındakı cingilti, pərdəni çəkib onun həqiqətən də orada olduğunu göstərən mühərrik kimidir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Uzaq kəşf

SN 2024afav 2024-cü ilin dekabr ayında kəşf edildikdən sonra, dünyanın hər yerindən 27 teleskopdan ibarət şəbəkə olan Las Cumbres Rəsədxanası onu izləyib və 200 gündən çox müddət ərzində parlaqlığını ölçüb. Partlayan ulduz Yer kürəsindən təxminən bir milyard işıq ili məsafədə yerləşirdi.

UCSB astronomu Endi Hovel ilə birlikdə işləyən Fərah, partlayışdan təxminən 50 gün sonra pik həddə çatdıqdan sonra parlaqlığın tipik supernova kimi tədricən azalmadığını müşahidə etdi. Bunun əvəzinə, parlaqlığı yavaş-yavaş aşağıya doğru salındı, salınım dövrü tədricən qısaldı və dörd qabarcıq meydana gətirdi. O, bunu quş cingiltisinə bənzəyən, tezliyi tədricən artan bir səslə müqayisə etdi.

Əvvəlki super işıqlı supernovaların çürüyən işıq əyrisində bir neçə qabarıqlıq olduğu məlum idi ki, bəziləri bunu supernova şokunun ulduzun ətrafında yığılmış qaz təbəqələri ilə toqquşması və onu qısa müddətə işıqlandırması kimi şərh edirdilər. Lakin heç kim dörd belə qabarıqlıq müşahidə etməmişdi.

Fərəhin modelinə görə, SN 2024afav partlayışından yaranan bəzi materiallar maqnetarın üzərinə düşərək akkresiya diski adlanan maddə diski əmələ gətirmişdir. Maqnetarın ətrafındakı materialın simmetrik olması ehtimalı az olduğundan, akkresiya diski fırlanan neytron ulduzuna nisbətən də simmetrik olmazdı və bu da maqnetarın spin oxu ilə akkresiya diskinin fırlanma oxunun uyğunsuzluğuna səbəb olardı.

Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi fırlanan kütlənin fəza-zaman hərəkətini özü ilə apardığını bildirdiyindən, fırlanan maqnetar, Lense-Thirring presessiyası kimi tanınan bir effekt yaradacaq, yəni səhv düzülmüş diskin yellənməsinə səbəb olacaq.

Yellənən disk vaxtaşırı maqnetardan gələn işığı bloklaya və əks etdirə bilər və bütün sistemi titrəyən kosmik mayak halına gətirə bilər. Bunun təkrarlanma müddəti diskin radiusu ilə azalır, beləliklə, disk maqnetarın içinə doğru sürüşdükcə daha sürətli yellənir və işığın söndükcə daha sürətlə salınmasına səbəb olur və bu da Yerdəki teleskoplar tərəfindən müşahidə edilən “cingilti” səsinə səbəb olur.

“Biz sırf Nyuton effektləri və maqnetarın maqnit sahələri tərəfindən idarə olunan presessiya da daxil olmaqla bir neçə ideyanı sınaqdan keçirdik, lakin yalnız Lense-Thirring presessiyası zamanlamaya mükəmməl uyğun gəldi”, – deyə Fərəh bildirib. “Fövqəlnovanın mexanikasını təsvir etmək üçün ümumi nisbilik nəzəriyyəsinə ilk dəfə ehtiyac duyulur.”

Astronomlar həmçinin müşahidə məlumatlarından istifadə edərək neytron ulduzunun fırlanma dövrünü — 4,2 millisaniyəni — və maqnit sahəsini — Yer kürəsininkindən təxminən 300 trilyon dəfə çox hesabladılar. Hər ikisi maqnetarın əsas əlamətləridir.

LCO-nun baş alimi və UCSB-nin fizika üzrə köməkçi professoru Howell dedi: “Düşünürəm ki, Joseph tüstü silahını tapıb. O, maqnetar modelinə qabarcıqları bağladı və hər şeyi astrofizikada ən yaxşı sınaqdan keçirilmiş nəzəriyyə – ümumi nisbilik nəzəriyyəsi ilə izah etdi. Bu, inanılmaz dərəcədə zərifdir.”

Filippenko əlavə etdi: “Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin aydın təsirini görmək həmişə həyəcanvericidir, lakin onu ilk dəfə fövqəlnazirədə görmək xüsusilə faydalıdır.”

Filippenko xəbərdarlıq etdi ki, Fərəhin nəticəsi bütün super işıqlı supernovaların maqnetarlarla işlədiyi anlamına gəlmir. Alternativ bir nəzəriyyə də var: partlayan ulduzdan gələn şok dalğası onu əhatə edən materiala dəyir və parlaqlığını bir az artırır.

Bundan əlavə, Kasen, əgər ulduzun nüvəsinin çökməsi qara dəliyə səbəb olarsa, bu, daha parlaq bir fövqəlnadəni də gücləndirə bilər və əgər onun səhv düzülmüş akkresiya diski varsa, işıq əyrisində qabarıqlıqlar yarada bilər.

Filippenko dedi: “I Tip super işıqlı supernovaların hansı hissəsinin ulduz ətrafındakı materialdan enerji ala biləcəyini bilmirik, amma bu, əvvəllər düşündüyümüzdən daha kiçik bir hissədir, çünki bu kəşf onların bəzilərini açıq şəkildə izah edir”.

Vera C. Rubin Rəsədxanası işə düşməyə və bu günə qədər gecə səmasının ən əhatəli tədqiqatına başlamağa hazırlaşdıqca, Fərəh daha onlarla bu “cingiltili” supernova tapmağı gözləyir .

“Bu, mənim üçün bir parça olmaq şərəfinə nail olduğum ən həyəcanverici şeydir. Bu, uşaqlıqda arzuladığım elmdir”, – deyə Fərəh bildirib. “Bu, kainatın bizə ucadan və üzümüzə hələ tam başa düşmədiyimizi deməsi və bizi izah etməyə çağırmasıdır.”

Nəşr detalları

Joseph Farah, Lense–Thirring əvvəlcədən işləyən maqnitar mühərriki super işıqlı bir supernova hərəkətə gətirir, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10151-0 . www.nature.com/articles/s41586-026-10151-0

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Əsas anlayışlar

Keçici və partlayıcı astronomik hadisələrNəhəng ulduzlarUlduz təkamülüAkkresiya

Kaliforniya Universiteti – Berkli tərəfindən təmin edilir