Perşembe , Kasım 23 2017
Anasayfa / Astronomi / ESO Teleskopları Kütleçekimsel Dalga Kaynağından Gelen İlk Işığı Gözledi
Artist’s illustration of two merging neutron stars. The rippling space-time grid represents gravitational waves that travel out from the collision, while the narrow beams show the bursts of gamma rays that are shot out just seconds after the gravitational waves. Swirling clouds of material ejected from the merging stars are also depicted. The clouds glow with visible and other wavelengths of light.

ESO Teleskopları Kütleçekimsel Dalga Kaynağından Gelen İlk Işığı Gözledi

ESO’nun Şili’de bulunan teleskopları ilk kez bir kütleçekimsel dalga kaynağının görünür ışıktaki karşılığını tespit etti. Bu tarihi gözlemlere göre gözlenen bu eşsiz nesne iki nötron yıldızının birleşmesinin sonucu. Bu şekildeki şiddetli birleşme olayları — kilonovalar denilen uzun süreli olaylar — Evren’e altın ve platin gibi ağır elementler saçmaktadır. Bu keşif, çok sayıda makale şeklinde Nature ve diğer dergilerde yayımlanmış olup, kısa süreli gama-ışını patlamalarının arkasındaki nedenin nötron yıldızlarının birleşmesi olduğuna dair en güçlü kanıtları sağlamaktadır.

Gökbilimciler küresel işbirliği çabaları ve ESO ile dünya genelindeki diğer tesislerin hızlı tepkileri sayesinde ilk kez aynı olaydan hem kütleçekimsel dalgaları hem de ışığı (elektromanyetik ışınım) gözleyebildi.

17 Ağustos 2017 tarihinde NSF’nin Amerika’daki Lazer Girişimölçer Kütçekimsel-Dalga Gözlemevi (LIGO), İtalya’da bulunan Virgo Girişimölçeri ile birlikte çalışarak Yeryüzü’ne ulaşan kütleçekim dalgalarını tespit etti. Şimdiye kadar yapılan beşinci kayıt olan bu olay, GW170817 olarak isimlendirildi. Yaklaşık iki saniye sonra, uzayda bulunan iki gözlemevi, NASA’nın Fermi Gama-ışın Uzay Teleskopu ve ESA’nın Uluslararası Gama-ışını Astrofizik Laboratuvarı (INTEGRAL), gökyüzünün aynı bölgesinden kısa süreli bir gama-ışını patlaması tespiti gerçekleştirdi.

LIGO-Virgo Gözlemevi Güney Gökküreye Konumlandırdı

LIGO-Virgo gözlemevi ağı, kaynağı içerisine yüzlerce dolunay ve milyonlarca yıldız alacak, güney gökküresindeki geniş bir bölgede konumladı [1]. Şili’de gece başladığında birçok teleskop gökyüzünde bu bölgeyi inceleyerek, yeni kaynakları arıyordu. Bunlar arasında ESO’nun Paranal Gözlemevi’ndeki Görünür ve Kırmızı-ötesi Gökbilim Tarama Teleskopu (VISTA) ve VLT Tarama Teleskopu (VST) ile, ESO’nun La Silla Gözlemevi’ndeki İtalyan Hızlı Göz Kundağı (REM) teleskopu, Las Cumbres Gözlemevi’ndeki LCO 0.4-metrelik teleskop ve Cerro Tololo Ortak-Amerikan Gözlemevi’ndeki Amerikan DECCam bulunmaktaydı. Swope 1-metrelik teleskopu yeni ışık-kaynağı noktasını ilk duyuran gözlemi gerçekleştirdi. Su yılanı takımyıldızındaki merceksi gökada NGC 4993’e oldukça yakın bir bölgede görülen kaynağın yerini, ardından VISTA teleskopu neredeyse aynı zamanda kırmızı-ötesi dalgaboyunda belirledi. Gecenin ilerleyen saatlerinde Hawaii adasındaki teleskoplar Pan-STARRS ve Subaru’da hızla gelişen olayı izleyerek kaydettiler.

Yeni bir çağın başlangıcına şahit olma şansı bir bilimci için nadir gerçekleşen olaylardan biridir,” diyor İtalya’daki INAF’tan gökbilimci ve Nature makalelerinden birinin yazarı gökbilimci Elena Pian. “O anlardan birindeyiz!

ESO’nun başlattığı şimdiye kadarki en büyük “fırsat hedefi” gözlem kampanyasına ESO ve ESO-ortağı birçok kurumun teleskopları katılarak, nesnenin tespitini takip eden haftalarda gözlemler gerçekleştirildi [2]. ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT), Yeni Teknoloji Teleskopu (NTT), VST, MPG/ESO 2.2-metrelik teleskop ve Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi (ALMA) [3] hep birlikte olayı ve sonrasındaki etkilerini geniş bir dalgaboyu aralığında gözledi. Aralarında NASA/ESA Hubble Uzay Teleskopu’nun da yer aldığı dünya genelinde yaklaşık 70 gözlemevi olayı takip ederek gözlemler yaptı.

Hem kütleçekim dalgası verileri hem de diğer gözlemlere göre GW170817’nin uzaklığı NGC 4993 ile aynı, yani Yeryüzü’nden yaklaşık 130 milyon ışık-yılı uzaklıkta. Bu, kaynağı şimdiye kadar gözlenmiş olan hem en yakın kütleçekim dalgası olayı, hem de en yakın gama-ışın patlaması kaynaklarından biri yapmaktadır [4].

Uzay-zamandaki dalgalanmalar olarak bilinen kütleçekim dalgaları hareket halindeki kütleler tarafından oluşturulmakta ve sadece en yoğun, çok büyük kütleli nesnelerin hızlarındaki ani değişimlerde ortaya çıkanları tespit edilebilmektedir. Buna benzer bir olay nötron yıldızlarının birleşmesi olup, bunlar yüksek-kütleli yıldızların süpernova patlamalarından geride kalan,  kendi içlerine çökmüş, aşırı yoğun çekirdeklerdir [5]. Bu birleşme olayları kısa süreli gama-ışın patlamaları için öne sürülen en güçlü hipotezdir. Bu tür bir olaydan sonra tipik bir novadan 1000 kat daha parlak olan — kilonova olarak bilinen — bir patlama olayının gerçekleşmesi bekleniyor.

GW170817’ye ait hem kütleçekim dalgaları hem de hem de gama ışınlarının neredeyse eş-zamanlı gerçekleştirilen tespitleri ümitleri yeşerterek, aslında nesnenin uzun süredir aranan bir kilonova olduğunu gösterdi ve ESO tesisleri ile yapılan gözlemler de teorik tahminlere oldukça yakın dikkat çekici özelliklerini ortaya çıkardı. Kilonovalar 30 yıldan uzun bir süre önce önerilmiş olsa da, ilk onaylanmış gözlemi bu oldu.

İki nötron yıldızının birleşmesinden sonra hızla genişleyen bir patlamayla radyoaktif ağır kimyasallardan oluşan elementler ışık-hızının beşte biri hızında kilonovayı terk etti. Takip eden birkaç gün içinde kilonavanın rengi, gözlenen diğer tüm yıldız patlaması türlerinden daha hızlı bir şekilde, maviden kırmızıya dönüştü.

Ekranlarımızda tayf görülmeye başladığında, bunun şimdiye kadar gördüğüm en acayip kısa süreli olay olduğunun farkına vardım,” diyor genişletilmiş ESO Tayfsal Kısa Süreli Nesne Taraması (ePESSTO) gözlem programının bir parçası olarak ESO’nun NTT teleskopu ile gözlemleri yürüten Stephen Smartt. “Şimdiye kadar böyle bir şey görmedim. Diğer ekiplerin verileri ile birlikte, aldığımız veriler, bunun bir süpernova ya da ön tarafta bulunan bir değişen yıldız olmadığını, fakat oldukça dikkat çekici başka bir şey olduğunu herkese kanıtlıyordu.

ePESSTO ve VTL üzerindeki X-shooter aygıtı, sezyum ve tellür varlığının nötron yıldızı birleşmesinden atıldığını göstermektedir. Bu ve diğer ağır elementler, nötron yıldızı birleşmesinde üretilerek, olayı takiben oluşan kilonova ile uzaya fırlatılmaktadır. Bu gözlemler, demirden ağır elementlerin oluşumunu, şimdiye kadar sadece teorik olarak önerilen ve r-süreci çekirdek birleşmesi olarak bilinen, yüksek-yoğunluğa sahip yıldızsal nesnelerde gerçekleşen çekirdek birleşmeleriyle meydana geldiğini belirtmektedir.

Elde edilen veriler teoriyle inanılmaz şekilde uyum sağlıyor. Bu teorisyenler için bir zafer, LIGO-VIRGO olaylarının kesinlikle gerçek bir doğrulaması ve böyle hayret verici bir kilonova veri setine sahip olmak ESO için büyük bir ilerlemedir,” diye ekliyor Nature Gökbilim makalelerinden birinin başyazarı Stefano Covino.

ESO’nun gücü büyük ve karmaşık gökbilim projeleri ile başa çıkabilecek ve acil durumlu olaylarda, hemen harekete geçebilecek geniş bir aralıkta teleskop ve aygıtlara sahip olmasında yatıyor. Artık çoklu-dalgaboyu gökbiliminde yeni bir çağa başlıyoruz!” diye ekliyor makalelerden birinin başyazarı Andrew Levan.

Notlar

[1] LIGO–Virgo tespiti ile kaynağın alanı gökyüzünde yaklaşık 35 derece kareye kadar saptanmış oldu.

[2] Gökada sadece Ağustos akşamlarında gözlenebilirdi, sonrasında Güneş’e çok yakın olduğundan Eylül ayında gözlenemedi.

[3] Gözlemler VLT tesisindeki Birim Teleskop 2 (UT2) üzerindeki X-shooter tayfçekeri; Birim Teleskop 1 (UT1) üzerindeki Odak Daraltıcı ve Düşük Dağılımlı Tayfçeker 2 (FORS2) ve Nasmyth Uyarlamalı Optik Sistemi (NAOS) – Yakın Kırmızı-Ötesi Görüntüleyici ve Tayfçeker (CONICA) (NACO); Birim Teleskop 3 (UT3) üzerindeki Görünür Çoklu-Nesne Tayfçekeri (VIMOS) ve VLT orta-Kırmızı-Ötesi Görüntüleyici ve Tayfçeker (VISIR) ve Birim Teleskop 4 (UT4) üzerindeki Çoklu Birim Tayf Kâşifi (MUSE) ve Yüksek Duyarlıklı Geniş-alan K-Bant Görüntüleyici (HAWK-I) ile yapılmıştır. VST’de OmegaCAM ve VISTA’da VISTA Kırmızı-ötesi Kamera (VIRCAM) kullanılmıştır. ePESSTO programı kapsamında NTT’nin görünür ışık tayfları ESO Sönük Nesne Tayfçekeri ve Kamerası 2 (EFOSC2) ve kırmızı-ötesi tayfları ISAAC’in Oğlu (SOFI) tayfçekeri ile alınmıştır. MPG/ESO 2.2-metrelik teleskop gözlemleri ise Gama-Işın Patlaması Optik/Kırmızı-ötesi Dedektörü (GROND) ile yapılmıştır.

[4] Yeryüzü ile nötron yıldızı arasındaki 130 milyon ışık-yılı değerindeki görece küçük olan mesafe gözlemleri mümkün hale getirmiştir. Çünkü ilk dört kütleçekimsel dalga tespitindeki olaylar olan birleşen karadeliklere göre, birleşen nötron yıldızları daha zayıf kütleçekim dalgaları oluşturmaktadırlar.

[5] Bir çift sistemde bir nötron yıldızı diğeri etrafında dolandığı esnada kütleçekim dalgası yayarak enerji kaybederler. Yıldızlar yakınlaşmaya devam ederek sonunda bir araya gelirler ve yıldızsal kalıntılarının bir kısmı Einstein’ın ünlü E=mceşitliğinde açıklandığı gibi kütleçekim dalgaları şeklinde şiddetli bir patlamayla enerjiye dönüşür.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma bir dizi makale şeklinde NatureNature Astronomy ve Astrophysical Journal Letters dergilerinde yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde yer alan üyeler bu PDF dosyasında listelenmiştir.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa’daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 ülke tarafından desteklenmektedir: Avusturya, Belçika, Brezilya, Çek Cumhuriyeti, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili’nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal’da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop’u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA’nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı “gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü” olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT’yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

NSF tarafından desteklenen LIGO’nun işletimini Caltech ve MIT yapmakta ve Başlangıç ve Gelişmiş LIGO projelerini yürütmektedirler. İleri LIGO projelerinin finansmanı NSF ile birlikte projelere ciddi katkılar ve destek sunun Almanya (Max Planck Topluluğu), İngiltere (Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi) ve Avustralya (Avustralya Araştırma Konseyi) tarafından sağlanmaktadır. LIGO Bilimsel İşbirliğine dünya genelinde 1200’den fazla bilim insanı katılım sağlamaktadır ve bunlar arasında GEO İşbirliği’de yer almaktadır. Diğer ortaklar bu bağlantıda listelenmiştir: http://ligo.org/partners.php.

Virgo işbirliğinde 20 farklı Avrupalı araştırma grubundan gelen 280’den fazla fizikçi ve mühendis bulunmaktadır: Fransa Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nden (CNRS) altı; İtalya Ulusal Çekirdek Fiziği Enstitüsü’nden sekiz, Hollanda Nikhef’ten, Macaristan’daki MTA Wigner RCP’den; Polonya’daki POLGRAW grubundan; İspanya’daki Valencia Üniversitesi’nden ve CNRS, INFN ve Nikhef tarafından finanse edilen İtalya, Pisa yakınlarında Virgo dedektörüne ev sahipliği yapan Avrupa Kütleçekim Gözlemevi EGO laboratuvarından iki ekip.

Kaynak : https://www.eso.org/public/turkey/news/eso1733/?lang

Bağlantılar

  • Ekip üyeleri
  • SSS (PDF dosyası, 184 KB)
  • Bilgi notu (PDF dosyası, 105 KB)
  • Bilimsel makale 1: “Spectroscopic identification of r-process nucleosynthesis in a double neutron star merger”, by E. Pian et al. in Nature. (PDF dosyası, 196 KB)
  • Bilimsel makale 2: “The emergence of a lanthanide-rich kilonova following the merger of two neutron stars”, by N. R. Tanvir et al. in Astrophysical Journal Letters (PDF dosyası, 843 KB)
  • Bilimsel makale 3: “The electromagnetic counterpart to a gravitational wave source unveils a kilonova”, by S. J. Smartt et al. in Nature (PDF dosyası, 9 MB)
  • Bilimsel makale 4: “The unpolarized macronova associated with the gravitational wave event GW170817”, by S. Covino et al. in Nature Astronomy (PDF dosyası, 230 KB)
  • Bilimsel makale 5: “The Distance to NGC 4993 — The host galaxy of the gravitational wave event GW17017”, by J. Hjorth et al. in Astrophysical Journal LettersPaper 6: “The environment of the binary neutron star merger GW170817”, by A. J. Levan et al. in Astrophysical Journal Letters (PDF dosyası, 2.4 MB)
  • Bilimsel makale 6: “The environment of the binary neutron star merger GW170817”, by A. J. Levan et al. in Astrophysical Journal Letters (PDF dosyası, 2.6 MB)
  • LIGO basın bülteni
  • İletişim

    Arif Solmaz
    Çağ Üniversitesi, Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
    Mersin, Türkiye
    Tel: +903246514800 (1250)
    Cep: 05386142938
    E-posta: arif.solmaz@gmail.com

    Stephen Smartt
    Queen’s University Belfast
    Belfast, United Kingdom
    Tel: +44 7876 014103
    E-posta: s.smartt@qub.ac.uk

    Elena Pian
    Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
    Bologna, Italy
    Tel: +39 051 6398701
    E-posta: elena.pian@inaf.it

    Andrew Levan
    University of Warwick
    Coventry, United Kingdom
    Tel: +44 7714 250373
    E-posta: A.J.Levan@warwick.ac.uk

    Nial Tanvir
    University of Leicester
    Leicester, United Kingdom
    Tel: +44 7980 136499
    E-posta: nrt3@leicester.ac.uk

    Stefano Covino
    Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF)
    Merate, Italy
    Tel: +39 02 72320475
    Cep: +39 331 6748534
    E-posta: stefano.covino@brera.inaf.it

    Marina Rejkuba
    ESO Head of User Support Department
    Garching bei München, Germany
    Tel: +49 89 3200 6453
    E-posta: mrejkuba@eso.org

    Richard Hook
    ESO Public Information Officer
    Garching bei München, Germany
    Tel: +49 89 3200 6655
    Cep: +49 151 1537 3591
    E-posta: rhook@eso.org

    Connect with ESO on social media

    Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso1733.

Facebook Yorumları

Hakkında Oğuz Sezgin

Bir bilim sever ve kimyager olarak, internetteki eksikliği görerek Gerçek Bilim’i 2012’de kurdum. Bu sitede gördüğünüz pek çok bilim ve teknoloji haberini oldukça ciddi kaynaklardan toplayarak sizin için araştırıyor, çeviriyor ve geliştiriyorum. Gerçek Bilim’deki diğer yazarlar ve ben, her gün baş döndürücü şekilde gelişen bilim ve teknoloji haberlerini size aktarmaktan kıvanç duyarız.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR

Diabet Tedavisi İçin İnsülin Salımlayan Sentetik Hücre Üretildi

Her geçen gün 1. Tip diyabet için yeni tedaviler geliştiriliyor ve yapay pankreas sistemleri üretiliyor. …

2 yorumlar

  1. bizimkiler hala yumurtaya can veren allahın mucizeliğine şaşırsınlar adamlar nelerle uğraşıyorlar ne zeka ya

  1. Pingback: ESO Teleskopları Kütleçekimsel Dalga Kaynağından Gelen İlk Işığı Gözledi - Herşeyolog

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

*