Çinli gökbilimciler, NASA’nın Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu’ndan elde edilen verileri analiz ederek yakın zamanda tanımlanan ve PSR J0435+3233 olarak bilinen bir milisaniye pulsarını inceledi. Çalışma sonucunda, pulsarın gama ışını titreşimleri (Gamma-ray pulsation) sergilediği belirlendi. Keşfin ayrıntıları, 17 Temmuz’da ön baskı sunucusu arXiv’de bir makaleyle aktarıldı.
Pulsarlar, güçlü manyetik alana sahip, hızla dönen ve elektromanyetik radyasyon huzmesi yayan nötron yıldızları. Dönüş periyodu 30 milisaniyenin altında olan en hızlı dönen pulsarlara ise milisaniye pulsarı (MSP) adı verilir. Bilim insanları, milisaniye pulsarlarının çift yıldız sistemlerinde oluştuğunu, başlangıçta daha kütleli olan yıldızın nötron yıldızına dönüştüğünü ve ardından yoldaş yıldızından madde toplayarak (kütle aktarımı) hızlandığını düşünüyor.
PSR J0435+3233, 2026 yılında Beş Yüz Metre Açıklıklı Küresel Radyo Teleskobu (FAST) ile keşfedildi. Yaklaşık 3 bin 900 ışık yılı uzaklıkta bulunan sistem, yaklaşık 3,2 milisaniyelik bir dönme periyoduna ve diğer MSP’lerinkinden en az iki kat daha büyük, olağanüstü derecede yüksek bir periyot türevine (period derivative) sahip ikili MSP olarak belirtiliyor. Pulsar ayrıca, genç ve enerjik pulsarlarla kıyaslanabilecek düzeyde, 58,9 undecillion erg/s (5,89 × 10³⁷ erg/s) değerindeki son derece yüksek dönme-yavaşlama ışınım gücü (spin-down luminosity) ile de biliniyor.
PSR J0435+3233’ün keşfinden kısa bir süre sonra, Çin’deki Yunnan Üniversitesinden Mengqing Zhang liderliğindeki gökbilimciler, sahip olduğu özelliklerin saptanabilir gama ışını emisyonu için umut veren bir aday olması nedeniyle bu pulsarı daha ayrıntılı incelemeye karar verdi.
Araştırmacılar makalede, “Bu özelliklerden yola çıkarak, bu pulsar için 0.1–500 GeV enerji aralığındaki yaklaşık 17,7 yıllık Fermi-LAT (Fermi Büyük Alan Teleskobu) gözlemlerini analiz ettik” ifadesini kullandı.
Gama ışını titreşimleri tespit edildi
Gökbilimciler, PSR J0435+3233’ün radyo zamanlama konumundan yalnızca 0,01 derece uzakta yer alan ve 4FGL J0435.5+3232 olarak adlandırılan bir gama ışını kaynağı belirledi. Verilerin analizi sonucunda bu konumdan gama ışını titreşimleri tespit edildi.
Gama ışını emisyonunun, faz genişliği 0,25 olan 0,44-0,69 dönüşsel faz aralığında yoğunlaştığı saptanırken; geri kalan faz-dışı (off-pulse) aralıkta ise kayda değer bir emisyon tespit edilemedi.
Makale yazarlarına göre, konum örtüşmesi, pulsarın dönüş periyodunda titreşimlerin tespiti ve faza bağlı emisyon, 4FGL J0435.5+3232’nin PSR J0435+3233’ün gama ışını karşılığı olduğunu gösteriyor.
Elde edilen veriler doğrultusunda, PSR J0435+3233’ün gama ışını ışıma gücü (luminosity) 0,626 decillion erg/s (6,26 × 10³² erg/s) olarak ölçüldü. Genç ve enerjik pulsarlarınkiyle kıyaslanabilir düzeyde oldukça yüksek dönme-yavaşlama ışınım gücüne sahip olmasına rağmen, PSR J0435+3233’ün tahmini görünür gama ışını verimliliğinin sadece 0,00001 olduğu ortaya çıktı. Dahası, PSR J0435+3233’ün yaklaşık 12,6 milyar Gauss’luk alışılmadık derecede güçlü bir yüzey dipol manyetik alanı vardır.
Sıra dışı bir gama ışını milisaniye pulsarı
Makalenin yazarları, bulgularının PSR J0435+3233’ü sıra dışı özelliklere sahip bir gama ışını milisaniye pulsarı yaptığını belirtiyor.
Makale yazarları, “PSR J0435+3233’ün bir gama ışını MSP’si olduğunu kanıtlıyoruz. Yüksek dönme-yavaşlama gücü ile düşük görünür gama ışını verimliliğinin bu çarpıcı kombinasyonu; aşırı dönme özelliklerine sahip milisaniye pulsarlarının magnetosferlerindeki parçacık ivmelenmesi, radyasyon ışınımı ve gözlem geometrisi konularında yeni bir inceleme imkanı sunmaktadır.” ifadesini kullanıyor.
Kaynak: arXiv