Pulsarlar, düzenli radyo dalgası darbeleri ve bazen Dünya’dan tespit edilebilen manyetik radyasyon ışınlarını yayan nötron yıldızlarıdır. Bu titreşimli yıldızlar, hayatı süpernova patlamasında sonlandırılan büyük yıldızların yoğun kalıntılarıdır.
Bazı gökbilimciler son zamanlarda, 100.000 ila 1 milyon yaş arası orta yaşlı pulsarlar çevresindeki tera-elektron volt (TEV) enerjilerinde genişletilmiş gama-ışını emisyonu bölgelerini gözlemlediler. Tev halos olarak adlandırılan bu bölgelerin, karşılık gelen pulsar rüzgar bulutsularından (yani nötron yıldızlarının rotasyonu ve manyetik enerji tarafından üretilen yüklü parçacıkların ve manyetik alanların bulutları) önemli ölçüde daha büyük olduğu bulunmuştur.
Bazı orta yaşlı pulsarların etrafında Tev halolarının varlığı şimdi iyi belgelenmiş olsa da, bu halelerin oluşumuna yol açan süreçler tam olarak anlaşılamamıştır. Ayrıca, bu halelerin yaygın veya nadir bir olay olup olmadığı sorusu henüz kesin olarak cevaplanmamıştır.
Meksika ve Amerika Birleşik Devletleri’ndeki çeşitli üniversitelerde bulunan büyük bir araştırmacı olan HAWC işbirliği, Meksika’daki yüksek irtifa su Cherenkov (HAWC) Gözlemevi’nde toplanan verileri analiz ederek bu soruyu cevaplamak için yola çıktı. Bulguları, yayınlanan Fiziksel İnceleme MektuplarıTEV halelerin orta yaşlı pulsarların evrensel özellikleri olduğunu ve böylece radyo dalgalarını veya düşük enerjili gama ışınlarını almak için tasarlanmış enstrümanlar kullanılarak tespit edilemeyen pulsarları tanımlamak için kullanılabileceğini önerin.
Makalenin ortak yazarı Sara Coutiño de León, “2017’den bu yana, ilk kez orta yaşlı Pulsars Geminga ve Monogem çevresinde tespit edildiğinde, bilim adamları bu fenomenin kökenini anlamaya çalışıyorlar.”
“Merkezi bir soru, Tev halelerin birkaç pulsar’a özgü nadir özellikler olup olmadığı ya da birçok kişinin ortak bir özelliği olup olmadığıdır. Bu fikir, HAWC Gözlemevi’nden verileri kullanarak Tev Halos’u aramamıza ilham verdi.”
Çalışmalarının bir parçası olarak, De León ve işbirlikçileri, HAWC Gözlemevi’nde 2.300 günlük bir süre boyunca toplanan yüksek enerjili gama-ışını gözlemleri içeren bir gökyüzü haritasını analiz ettiler. Meksika’daki Sierra Negra yanardağının yamaçlarında yer alan HAWC Gözlemevi, Uzay Repailt Earth atmosferinden kaynaklanan yüksek enerjili gama ışınları olduğunda üretilen ikincil parçacıkların tespitinde uzmanlaşmıştır.
De León, “Dedektörümüz tarafından görüş alanına düşen orta yaşlı pulsarlara odaklandık ve her biri için olabilirlik profilini inceledik, bu da verilerin genişletilmiş gama ışını emisyonunun varlığına ne kadar uygun olduğunu anlatıyor.” Diyerek şöyle devam etti: “Bu profilleri istifleyerek – esasen özetleyerek – kolektif bir sinyal olup olmadığını değerlendirebiliriz.”
Genel olarak, araştırmacıların analizlerinin sonuçları, Tev gama-ışını halelerinin orta yaşlı pulsarların ortak bir özelliği olduğunu düşündürmektedir, bu da Tev halolarının diğer dalga boylarında gözlemlenemeyen pulsarları tespit etmek için kullanılabileceğini düşündürmektedir (yani, radyo dalga nabzı sinyallerini, X-Ray veya GEV verilerini arayarak). Bu fikir daha ileri çalışmalarda doğrulanabilir ve bu pulsarları tespit etmeye ve incelemeye yönelik gelecekteki çabalara ilham verebilir.
De León, “Çalışmamız Tev Halos’un nadir olmadığı, ancak muhtemelen orta yaşlı pulsarların ortak bir özelliği olduğu fikrini destekleyen kanıtlar sağlıyor.” Diyerek şöyle devam etti: “Bu, yüksek enerjili parçacıkların Samanyolu’ndan nasıl seyahat ettiği mevcut modelleri yeniden ziyaret etmemiz ve gözden geçirmemiz gerekebileceğini gösteriyor. Şimdi bireysel Tev halelerine ilişkin ayrıntılı çalışmalar yapmayı planlıyoruz. Bunu yaparak parçacıkların bu kaynaklarda ve çevresinde nasıl yayıldığını daha iyi anlamayı amaçlıyoruz.”
