Gama ışını titreşimleri, 3.900 ışıkyılı uzaklıktaki 3,2 milisaniyelik olağanüstü pulsarı ortaya çıkarıyor

Çinli gökbilimciler, NASA’nın Fermi gama ışını uzay teleskobundan gelen verileri analiz ederek, yakın zamanda tanımlanan PSR J0435+3233 olarak bilinen milisaniyelik bir pulsarı araştırdılar. Sonuç olarak pulsarın gama ışını titreşimleri sergilediğini buldular. Keşif, 17 Temmuz’da ön baskı sunucusunda yayınlanan bir makalede ayrıntılı olarak açıklandı. arXiv.

Genel olarak pulsarlar yüksek derecede manyetize edilmiş, dönen nötron yıldızları bir elektromanyetik radyasyon ışını yayarlar ve en hızlı dönenler (dönme periyotları 30 milisaniyenin altında olan) milisaniye pulsarları (MSP’ler) olarak bilinir. MSP’lerin ikili sistemlerde, başlangıçta daha büyük olan bileşenin bir nötron yıldızına dönüşmesi ve daha sonra arkadaşından gelen maddenin birikmesi nedeniyle dönmesiyle oluştuğu varsayılmaktadır.

Gama ışınlarını görmek için iyi bir yer

PSR J0435+3233, 2026 yılında Beş yüz metre Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu (FAST) ile keşfedildi. Yaklaşık 3.900 ışıkyılı uzaklıkta, yaklaşık 3,2 milisaniyelik bir dönüş periyoduna ve diğer bilinen MSP’lerinkinden en az iki kat daha büyük olan olağanüstü derecede büyük bir periyot türevine sahip ikili bir MSP’dir. Pulsar aynı zamanda genç, enerjik pulsarlarla karşılaştırılabilecek 58,9 undesilyon erg/s’lik son derece yüksek dönüş parlaklığıyla da biliniyor.

PSR J0435+3233’ün keşfinden kısa bir süre sonra, Çin’deki Yunnan Üniversitesi’nden Mengqing Zhang liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, özellikleri onu tespit edilebilir gama ışını emisyonu için umut verici bir aday haline getirdiği için bu atarcayı daha fazla incelemeye karar verdi.

Araştırmacılar makalede şöyle yazdı: “Bu özelliklerden yola çıkarak, bu pulsar için 0,1-500 GeV enerji aralığında yaklaşık 17,7 yıllık Fermi-LAT (Fermi-Geniş Alan Teleskobu) gözlemlerini analiz ettik.”

Gama ışını titreşimleri tespit edildi

Ekip, 4FGL J0435.5+3232 adını alan ve PSR J0435+3233’ün radyo zamanlama konumundan yalnızca 0,01 derece uzakta bulunan bir gama ışını kaynağı tespit etti. Verileri analiz ederek bu konumdan gama ışını titreşimleri tespit ettiler.

Gama ışını emisyonunun ağırlıklı olarak fazda 0,25’i kapsayan 0,44-0,69’luk dönme fazı aralığı içinde yoğunlaştığı, geri kalan darbe dışı aralıkta ise önemli bir emisyon tespit edilmediği bulunmuştur.

Çalışmanın yazarlarına göre konumsal tesadüf, pulsarın dönüş periyodundaki titreşimlerin tespiti ve faza bağlı emisyon, 4FGL J0435.5+3232’nin PSR J0435+3233’ün gama ışını karşılığı olduğunu gösteriyor.

Toplanan verilere dayanarak PSR J0435+3233’ün gama ışını parlaklığı 0,626 desilyon erg/s olarak ölçüldü. PSR J0435+3233’ün, genç, enerjik pulsarlarla karşılaştırılabilecek olağanüstü yüksek dönüş parlaklığına rağmen, yalnızca 0,00001’lik bir görünür gama ışını verimliliğine sahip olduğu ortaya çıktı. Üstelik PSR J0435+3233, yaklaşık 12,6 milyar Gauss’luk alışılmadık derecede güçlü bir yüzey dipol manyetik alanına sahiptir.

Olağandışı gama ışını milisaniye pulsarı

Makalenin yazarları, bulgularının PSR J0435+3233’ü alışılmadık özelliklere sahip bir gama ışını MSP haline getirdiği sonucuna varıyor.

Bilim adamları, “Tespitlerimiz, PSR J0435+3233’ün bir gama ışını MSP’si olduğunu ortaya koyuyor ve yüksek dönüş gücü ile düşük görünen gama ışını verimliliğinin çarpıcı birleşimi, aşırı dönme özelliklerine sahip milisaniyelik pulsarların manyetosferlerinde yeni bir parçacık ivmesi, radyasyon ışınlaması ve görüntüleme geometrisi araştırması sağlıyor” diye yazdı.