Francis Reddy, NASA tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Birləşən, maqnitləşdirilmiş neytron ulduzlarının superkompüter simulyasiyasının bu görünüşü ən yüksək enerjili işığı istehsal edən bölgələri vurğulayır. Daha parlaq rənglər daha güclü emissiyanı göstərir. Bu bölgələr görünən işığın enerjisindən trilyonlarla dəfə çox enerjiyə malik qamma şüaları istehsal edir, lakin çox güman ki, heç biri qaça bilməyəcək. Bunun səbəbi, ən yüksək enerjili qamma şüalarının ulduzların güclü maqnit sahələrinin iştirakı ilə tez bir zamanda hissəciklərə çevrilməsidir. Lakin, görünən işığın enerjisindən milyonlarla dəfə çox olan daha aşağı enerjilərdəki qamma şüaları birləşmə sistemindən çıxa bilər və nəticədə yaranan hissəciklər rentgen şüaları da daxil olmaqla daha aşağı enerjilərdə şüalana bilər. Emissiya sürətlə dəyişir və yüksək istiqamətlidir, lakin potensial olaraq gələcək qurğular tərəfindən aşkar edilə bilər. Mənbə: NASA-nın Goddard Kosmik Uçuş Mərkəzi/D. Skiathas və b. 2025

NASA superkompüterində aparılan yeni simulyasiyalar alimlərə şəhər ölçülü neytron ulduzlarının ətrafındakı qarşılıqlı təsir göstərən maqnit strukturlarının çökməz anlarına ən əhatəli baxışı təqdim edir. Komanda ulduzların son anlarında yayılan və gələcək rəsədxanalar tərəfindən aşkarlana biləcək potensial siqnalları müəyyən edib.

“Neytron ulduzları toqquşmazdan əvvəl, onların ətrafındakı yüksək maqnitlənmiş, plazma ilə dolu bölgələr, maqnitosferlər adlanır, güclü qarşılıqlı təsir göstərməyə başlayır. Biz birləşmədən əvvəlki son bir neçə orbiti araşdırdıq, bu zaman bir-birinə bağlı maqnit sahələri sürətli və kəskin dəyişikliklərə məruz qalır və potensial olaraq müşahidə edilə bilən yüksək enerjili siqnalları modelləşdirdik”, – deyə Yunanıstanın Patras Universitetinin aspirantı, Vaşinqtondakı Cənub-Şərq Universitetləri Tədqiqat Assosiasiyası üçün Merilend ştatının Qrinbelt şəhərindəki NASA-nın Qoddard Kosmik Uçuş Mərkəzində tədqiqat aparan aparıcı alim Dimitrios Skiatas bildirib.

Tapıntıları təsvir edən bir məqalə The Astrophysical Journal -da dərc olunub .

Neytron ulduzlarının birləşməsi kosmosdakı ən güclü partlayış sinfi olan müəyyən bir növ QRB (qamma-şüa partlaması) yaradır.

Əksər tədqiqatlar təbii olaraq qamma şüaları yayan, işıq sürətinə yaxın sürətlə hərəkət edən reaktivlər, qravitasiya dalğaları adlanan məkan-zaman dalğalanmaları və qızıl və platin kimi ağır elementləri əmələ gətirən sözdə kilonova partlayışı yaradan möhtəşəm birləşmələrə və onların nəticələrinə yönəlmişdir. 2017-ci ildə müşahidə edilən birləşmə bu hadisələr arasında çoxdan proqnozlaşdırılan əlaqələri dramatik şəkildə təsdiqlədi və indiyə qədər hər üçünü nümayiş etdirən yeganə hadisə olaraq qalır.

Neytron ulduzları, təxminən 24 kilometr uzunluğunda, təxminən 15 mil (15 mil) uzunluğunda, Günəşimizdən daha çox kütləyə malik bir top halına gətirirlər. Bu toplar, nəhəng bir ulduzun nüvəsinin yanacağı tükənib çökməsi, nüvəni əzməsi və ulduzun qalan hissəsini partladan fövqəlnadə partlayışına səbəb olması zamanı əmələ gəlir. Çökmə həmçinin nüvənin fırlanmasını sürətləndirir və maqnit sahəsini gücləndirir.

Yeni doğulmuş neytron ulduzları saniyədə onlarla dəfə fırlana və soyuducu maqnitindən 10 trilyon dəfəyə qədər güclü olan ən güclü maqnit sahələrinə sahib ola bilər. Bu, qamma şüalarını birbaşa elektronlara və pozitronlara çevirmək və onları Yer kürəsindəki hissəcik sürətləndiricilərində əldə edilə bilən hər hansı bir enerjidən daha yüksək enerjilərə sürətlə sürətləndirmək üçün kifayət qədər güclüdür.

NASA Goddard-dan həmmüəllif Konstantinos Kalapotharakos bildirib ki, “Simulyasiyalarımızda maqnitosfer ulduzlar orbitdə fırlandıqca özünü daim yenidən telləyən bir maqnit dövrəsi kimi davranır. Sahə xətləri birləşir, qırılır və yenidən birləşir, cərəyanlar isə plazmada təxminən işıq sürəti ilə hərəkət edir və sürətlə dəyişən sahələr hissəcikləri sürətləndirə bilər.” “Yüksək qətnamədə qeyri-xətti təkamülün ardınca superkompüterə ehtiyacımız məhz budur!”

Kaliforniyanın Silikon Vadisindəki NASA-nın Ames Tədqiqat Mərkəzindəki Pleiades superkompüterindən istifadə edərək , komanda hər biri 1,4 günəş kütləsinə malik olan iki orbitdə fırlanan neytron ulduzu sisteminin 100-dən çox simulyasiyasını həyata keçirdi. Məqsəd, müxtəlif maqnit sahəsi konfiqurasiyalarının elektromaqnit enerjisinin – bütün formalarında işığın – ikili sistemdən çıxmasına necə təsir etdiyini araşdırmaq idi. Simulyasiyaların əksəriyyəti birləşmədən əvvəlki son 7,7 millisaniyəni təsvir edir və bu da son orbitlərin ətraflı öyrənilməsinə imkan verir.

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 .

Merilend Universiteti, Kollec Parkı və NASA Goddard-dan həmmüəllif Zoravar Vadiasingh bildirib ki, “Bizim işimiz göstərir ki, bu sistemlərin yaydığı işıq parlaqlıq baxımından çox dəyişir və bərabər paylanmır, buna görə də uzaqdan müşahidəçinin birləşmə ilə bağlı baxışı çox vacibdir.” “Ulduzlar neytron ulduzlarının nisbi maqnit istiqamətlərindən asılı olaraq yaxınlaşdıqca siqnallar da daha güclü olur.”

Hər bir ulduzun səthinə lövbərlənmiş maqnit sahəsi xətləri ulduzlar orbitdə fırlandıqca onların arxasınca sürüşür. Sahə xətləri orbitlər kiçildikcə bir ulduzu birbaşa digərinə bağlaya bilər, ulduzları birləşdirən xətlər isə qırılıb yenidən konfiqurasiya oluna bilər.

Simulyasiyalardan istifadə edərək, komanda ulduzların səthlərinə təsir edən elektromaqnit qüvvələrini də hesabladı. Cazibə qüvvəsinin təsirləri üstünlük təşkil etsə də, bu maqnit gərginlikləri güclü maqnitlənmiş sistemlərdə toplana bilər. Gələcək modellər maqnit qarşılıqlı təsirlərinin birləşmənin son anlarına necə təsir etdiyini aşkar etməyə kömək edə bilər.

Goddardın Demosthenes Kazanas adlı kitabında deyilir: “Bu cür davranışlar yeni nəsil qurğularda aşkarlana biləcək cazibə dalğası siqnallarına təsir göstərə bilər. Bu kimi tədqiqatların dəyərlərindən biri gələcək rəsədxanaların həm cazibə dalğalarında, həm də işıqda nələri görə biləcəyini və nələri axtarmalı olduğunu anlamağımıza kömək etməkdir”.

Nyu-Meksikodakı Los Alamos Milli Laboratoriyasından Alis Hardinq və Sietldəki Vaşinqton Universitetindən Pol Kolbekin daxil olduğu komanda daha sonra ən yüksək enerjili emissiyanın harada istehsal olunacağını və necə yayılacağını müəyyən etmək üçün simulyasiya edilmiş sahələrdən istifadə etdi.

Neytron ulduzlarını əhatə edən xaotik plazmada hissəciklər radiasiyaya və əksinə çevrilir. Sürətli elektronlar əyrilik radiasiyası adlanan proses vasitəsilə işığın ən yüksək enerjili forması olan qamma şüaları yayır . Qamma şüa fotonu güclü maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərərək onu bir cüt hissəciyə, elektrona və pozitrona çevirə bilər.

Tədqiqat nəticəsində məlum olub ki, görünən işığın enerjisindən trilyonlarla dəfə çox enerjiyə malik qamma şüaları istehsal edən bölgələr mövcuddur, lakin çox güman ki, onlardan heç biri qaça bilməyib. Ən yüksək enerjili qamma şüaları güclü maqnit sahələrinin iştirakı ilə tez bir zamanda hissəciklərə çevrilib. Lakin, görünən işığın enerjisindən milyonlarla dəfə çox olan daha aşağı enerjilərdəki qamma şüaları birləşmə sistemindən çıxa bilər və nəticədə yaranan hissəciklər rentgen şüaları da daxil olmaqla daha aşağı enerjilərdə şüalana bilər.

Bu tapıntı göstərir ki, gələcək orta enerjili qamma-şüa kosmik teleskopları, xüsusən də geniş baxış sahələrinə malik olanlar, qravitasiya dalğası rəsədxanaları vaxtında xəbərdarlıqlar və səma lokalizasiyası təmin edə bilsələr, birləşmə ərəfəsində yaranan siqnalları aşkar edə bilərlər. Bu gün Luiziana və Vaşinqtondakı LIGO (Lazer İnterferometri Qravitasiya Dalğası Rəsədxanası) və İtaliyadakı Virgo kimi yerüstü qravitasiya dalğası rəsədxanaları 10 ilə 1000 hers arasında tezliklərdə neytron ulduzlarının birləşməsini aşkar edir və sürətli elektromaqnit izləməsini təmin edə bilər.

Avropa Kosmik Agentliyi (ESA) və NASA, 2030-cu illərdə istifadəyə verilməsi planlaşdırılan LISA (Lazer İnterferometri Kosmik Antenna) adlı kosmik cazibə dalğası rəsədxanası üzərində əməkdaşlıq edirlər . LISA, neytron-ulduz ikili ulduzlarını yerüstü rəsədxanalara nisbətən daha aşağı cazibə dalğası tezliklərində, adətən birləşmələrindən çox əvvəl, təkamüllərinin daha erkən mərhələlərində müşahidə edəcək.

Gələcəkdə qravitasiya dalğası rəsədxanaları astronomları birləşmə ərəfəsində olan sistemlər barədə xəbərdar edə biləcək. Belə sistemlər tapıldıqdan sonra geniş sahəli qamma-şüa və rentgen rəsədxanaları bu simulyasiyalarda vurğulanan birləşmədən əvvəlki emissiyanı axtarmağa başlaya bilər.

Bu kimi hadisələrin iki fərqli “elçi” – işıq və cazibə dalğaları – vasitəsilə müntəzəm müşahidəsi bu sinif GRB-lərin anlaşılmasında böyük bir irəliləyiş təmin edəcək və NASA tədqiqatçıları bu istiqamətdə liderlik etməyə kömək edirlər.

Nəşr detalları

Dimitrios Skiathas və digərləri, Maqnitosfer Təkamülü və İkili Neytron Ulduzlarının Birləşməsində Sələflə İdarə Olunan Elektromaqnit Siqnalları, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adfbee

Jurnal məlumatı: Astrofizika Jurnalı 

Əsas anlayışlar

Elektromaqnit şüalanma astronomiyasıPlazma qarşılıqlı təsirləriPlazmada radiasiya və hissəciklərin əmələ gəlməsiKeçici və partlayıcı astronomik hadisələrKosmik və astrofizik plazmaQamma-şüa astronomiyasıRentgen astronomiyası

NASA tərəfindən təmin edilib