Yapay Zeka Ve Radyo Astronomisi: En Soğuk Yıldız Keşfi
Şimdiye kadar radyo dalgaları üreten en soğuk yıldızı tespit ettik; bu yıldız normal bir yıldız olamayacak kadar küçük ve bir gezegen olamayacak kadar büyük bir kahverengi cüce.
Bugün Astrophysical Journal Letters’da yayınlanan bulgularımız, WISE J0623 adı verilen bu yıldızdan gelen darbeli radyo emisyonunun tespitini detaylandırmaktadır.
Kabaca Jüpiter’le aynı büyüklükte olmasına rağmen bu cüce yıldız, Güneş’imizden çok daha güçlü bir manyetik alana sahiptir. Bu yıldız, tekrarlayan radyo patlamaları üreten bilinen az sayıdaki ultra soğuk cüceler arasına katılıyor.
Radyo yıldızlarıyla dalgalar yaratmak
Samanyolu galaksimizde 100 milyardan fazla yıldız varken, gökbilimcilerin bunların 1.000’den azında radyo dalgaları tespit etmiş olması sizi şaşırtabilir. Bunun bir nedeni, radyo dalgalarının ve optik ışığın farklı fiziksel süreçler tarafından üretilmesidir.
Bir yıldızın sıcak dış katmanından gelen termal (ısı) radyasyonun aksine, radyo emisyonu elektron adı verilen parçacıkların hızlanmasının ve yıldızın etrafındaki manyetize olmuş gazla etkileşime girmesinin sonucudur.
Bu nedenle radyo emisyonunu yıldızların atmosferleri ve manyetik alanları hakkında bilgi edinmek için kullanabiliriz, bu da sonuçta bize yörüngelerindeki herhangi bir gezegende yaşamın hayatta kalma potansiyeli hakkında daha fazla bilgi verebilir.
Bir başka faktör de radyo teleskoplarının hassasiyetidir; bu teleskoplar geçmişte yalnızca çok parlak kaynakları tespit edebiliyordu.
Son birkaç on yıldır radyo teleskoplarla tespit edilen yıldızların çoğu, son derece aktif yıldızlardan gelen patlamalar veya ikili (iki) yıldız sistemlerinin etkileşiminden kaynaklanan enerjik patlamalar olmuştur. Ancak yeni radyo teleskopların gelişmiş hassasiyeti ve kapsama alanıyla, soğuk kahverengi cüceler gibi daha az parlak yıldızları tespit edebiliyoruz.
WISE J0623 yaklaşık 700 Kelvin sıcaklığa sahiptir. Bu sıcaklık 420°C’ye ya da ticari bir pizza fırını ile aynı sıcaklığa denk geliyor; insan standartlarına göre oldukça sıcak, ancak bir yıldız için oldukça soğuk.
Bu soğuk kahverengi cüceler, daha sıcak yıldızlarda radyo emisyonu üreten atmosferik aktivite seviyelerini sürdüremezler, bu da WISE J0623 gibi yıldızları radyo astronomlarının bulmasını zorlaştırır.
En havalı radyo yıldızını nasıl bulduk?
İşte bu noktada yeni Avustralya SKA Pathfinder radyo teleskobu devreye giriyor. Batı Avustralya’daki CSIRO Murchison Radyo-astronomi Gözlemevi Inyarrimanha Ilgari Bundara’da bulunan bu teleskop, her biri 12 metre çapında 36 antenden oluşan bir diziye sahip.
Teleskop tek bir gözlemde gökyüzünün geniş bölgelerini görebiliyor ve halihazırda gökyüzünün yaklaşık %90’ını taramış durumda. Bu araştırmadan, çoğu uzak galaksilerin merkezlerindeki aktif galaktik çekirdek-kara delikler olmak üzere üç milyona yakın radyo kaynağı tespit ettik.
Peki bu milyonlarca kaynaktan hangilerinin radyo yıldızı olduğunu nasıl anlayacağız? Bunun bir yolu “dairesel polarize radyo emisyonu” denilen bir şeyi aramaktır.
Radyo dalgaları, diğer elektromanyetik radyasyonlar gibi, uzayda hareket ederken salınım yaparlar. Dairesel polarizasyon, dalganın elektrik alanı yayılırken spiral veya tirbuşon şeklinde döndüğünde meydana gelir.
Araştırmamız için dairesel polarize ışığın önemli bir kısmını yaydığı bilinen tek astronomik nesnenin yıldızlar ve pulsarlar (dönen nötron yıldızları) olduğu gerçeğini kullandık.
Daha önceki bir gökyüzü araştırmasından sadece yüksek oranda dairesel polarize radyo kaynaklarını seçerek WISE J0623’ü bulduk. Yukarıdaki şekilde kaydırıcıyı kullanarak polarize ışığa geçtiğinizde yalnızca bir nesnenin görünür olduğunu görebilirsiniz.
Radyo dalgaları, diğer elektromanyetik radyasyonlar gibi, uzayda hareket ederken salınım yaparlar. Dairesel polarizasyon, dalganın elektrik alanı yayılırken spiral veya tirbuşon şeklinde döndüğünde meydana gelir.
Bu keşif ne anlama geliyor?
Bu yıldızdan gelen radyo emisyonu 15 dakikalık gözlemimiz sırasında meydana gelen nadir bir olay mıydı? Yoksa tekrar tespit edebilir miyiz?
Önceki araştırmalar, diğer soğuk kahverengi cücelerden tespit edilen radyo emisyonunun manyetik alanlarına bağlı olduğunu ve genellikle yıldız döndükçe aynı oranda tekrarlandığını göstermiştir.
Bunu araştırmak için CSIRO’nun Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi ve Güney Afrika Radyo Astronomi Gözlemevi tarafından işletilen MeerKAT teleskobu ile takip gözlemleri yaptık.
Bu yeni gözlemler, her 1,9 saatte bir WISE J0623’ten iki parlak, dairesel polarize patlama olduğunu ve ardından bir sonraki patlama çiftinden önce yarım saatlik bir gecikme olduğunu gösterdi.
WISE J0623 radyo dalgaları aracılığıyla tespit edilen en soğuk kahverengi cücedir ve kalıcı radyo titreşimlerinin ilk örneğidir. Aynı arama yöntemini kullanarak, gelecekteki araştırmaların daha da soğuk kahverengi cüceleri tespit etmesini bekliyoruz.
Bu kayıp halka cüce yıldızların incelenmesi, yıldız evrimi ve dev dış gezegenlerin (diğer güneş sistemlerindeki gezegenler) manyetik alanları nasıl geliştirdiği konusundaki anlayışımızı geliştirmeye yardımcı olacaktır.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Yapay Zeka Ve Radyo Astronomisi: En Soğuk Yıldız Keşfi
Fizikçiler Solucan Delikleri Aracılığıyla Zaman Yolculuğu Olasılığını Keşfetti