Gökbilimciler, Samanyolu Galaksisi'nde ışık saçan bir pulsar olan "Deniz Feneri"nin (Lighthouse) etrafındaki manyetik alanı ilk kez doğrudan haritaladı. NASA IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) görevi kullanılarak yapılan bu çalışma, hızlı dönen yıldız kalıntısından fırlatılan parçacıkların izlediği görünmez bir kozmik otoyolu gözler önüne seriyor. Bu keşif, evrenin en uç noktalarındaki nesnelerin parçacıkları ışık hızına yakın nasıl hızlandırdığını anlamak için eşsiz bir fırsat sunuyor.
Pulsarlar ve Kozmik Hız Treni
Pulsarlar, devasa yıldızlar süpernova olarak patladığında geride kalan, aşırı yoğun nötron yıldızı kalıntılarıdır. Güçlü manyetik alanları, yıldızlar döndükçe uzayı tarayan radyasyon ışınlarını manyetik kutuplarından yönlendiriyor. Tıpkı bir deniz fenerinin ışığı gibi.
PSR J1101-6101 olarak bilinen "Deniz Feneri" pulsarı, saniyede yaklaşık 16 kez dönüyor. Onu oluşturan süpernovadan aldığı güçlü bir tekme sayesinde süpersonik hızlarda hareket ediyor. Yıldızlararası gazın içinden geçerken arkasında parlak bir X-ışını kuyruğu bırakıyor. Ayrıca hareket yönüne neredeyse dik açıyla uzanan dar bir filament oluşturuyor. Gökbilimciler uzun süredir bu sıra dışı yapının, Samanyolu'nun manyetik alanı boyunca kaçan enerjik elektronları izlediğini düşünüyordu.
Beklenenden Düzenli Manyetik Alan
Araştırmacılar, bu teoriyi test etmek için ışığın polarizasyonunu ölçtü. X-ışınlarının tercih edilen yönünü ölçen IXPE, bilim insanlarının normalde görünmez olan manyetik alanların geometrisini yeniden oluşturmasına olanak tanıyor. Stanford Üniversitesi'nden Jack Dinsmore liderliğindeki ekip, "Deniz Feneri" bulutsusunun manyetik alanını ilk kez ölçtü.
Gözlemler, yüksek enerjili parçacıkların pulsar'dan kaçarak Samanyolu'nun manyetik alan çizgileri boyunca hareket ettiğini doğruladı. Ancak çalışmada beklenmedik bir detay da ortaya çıktı: Manyetik alan, bilim insanlarının tahmin ettiğinden çok daha düzenli çıktı. Bu şaşırtıcı derecede güçlü polarizasyon sinyali, filamentin mevcut modellere göre çok daha az manyetik türbülans içerdiğini gösteriyor. Bu durum, hızlı hareket eden pulsarların galaksiye nasıl enerjik parçacıklar enjekte ettiğine dair yeni bir bakış açısı sunuyor.
Pulsar Manyetik Alanı: Yeni Kozmik Parçacık Hızlandırma Modelleri Yolda
İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden Niccolò Bucciantini, radyo ve X-ışını dalga boylarında gözlemlenen manyetik alan yönlerindeki çarpıcı farklılığın, bu nesnelerin oldukça yapılandırılmış doğasına dair güçlü kanıtlar sunduğunu belirtiyor. Bu, farklı enerjilere sahip parçacıkların sistem içinde farklı bölgelerde bulunduğuna dair ilk net işaret. Bu da, birden fazla ve potansiyel olarak çok farklı hızlandırma mekanizmasının iş başında olduğunu gösteriyor. Manyetik alanın beklenenden çok daha düzenli çıkması ve farklı enerjideki parçacıkların farklı bölgelerde yer alması, mevcut kozmik parçacık hızlandırma modellerinin yeniden gözden geçirilmesini zorunlu kılıyor.