Patlama Kovalayıcısı

İçerik
Burst Chaser projesine hoş geldiniz! Bu projede, evrendeki en enerjik patlamalardan biri olan gama ışını patlamalarının (GRB) izlerini tespit etme konusunda yardımınıza ihtiyacımız var!

Gama Işını Patlaması Nedir?

Kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Gama ışını patlamaları (GRB'ler), evrendeki en enerjik patlamalardan bazılarıdır. Bu patlamalar, 10 saniyelik sürelerinde, Güneş'in 10 milyar yıllık ömründen daha fazla enerji açığa çıkarır. Neyse ki bu patlamalar çok uzakta meydana gelir ve bu nedenle Dünya'ya zarar vermezler, ancak bilim insanları ve gökbilimciler için gelecekteki araştırmalar açısından oldukça ilgi çekicidirler.

grb_animation.gif
Görsellerin kaynağı: NASA/CGRO/BATSE

Yukarıdaki animasyon, bir NASA uzay teleskobu tarafından tespit edilen bir Gama Işını Patlaması'nı (GRB) gösteriyor! Compton Gama Işını Gözlemevi'ndeki teleskop, Patlama ve Geçici Kaynak Deneyi (BATSE) olarak adlandırılıyor. Teleskop, aşağıdaki şekilde açıklandığı gibi ışık spektrumunun bir parçası olan gama ışınlarını tespit ediyor.

EM_Spectrum_Properties_(Genlik_Düzeltildi,_Bitmap).png
Kaynak: Creative Commons

Gama ışını patlamaları tüm dalga boylarında ışık (foton olarak da adlandırılır) yayar. Ancak ilk emisyon genellikle gama ışınlarında görülür ve bu projenin odak noktası da budur. BATSE, zaman içinde gördüğü gama ışınları hakkında bilgi toplar. Bu bilgiyi kullanarak, gama ışınlarının yoğunluğunu gösteren çeşitli renklerden oluşan gama ışını gökyüzünün bir filmini oluşturabiliriz. Görüntünün merkezinden geçen belirgin beyaz ve kırmızı çizgi, Samanyolu galaksimizden gelen gama ışını emisyonlarını temsil eder. Samanyolu düzleminin üzerindeki olağanüstü parlak nokta GRB'yi temsil eder. Galaksimiz önemli sayıda gama ışını yayarken, bir GRB, ~10 saniyelik patlama sırasında tüm galaksimizi gölgede bırakabilecek tonlarca gama ışını üretir ve teleskop dedektörlerini boğarak tüm görüntünün beyaz olmasına neden olur.

Animasyonun sağ tarafında, zaman içinde gördüğümüz gama ışını miktarını takip etmek için kullandığımız animasyon grafiğini bulacaksınız. Grafiğin dikey ekseni, teleskobun kaç gama ışını fotonu tespit ettiğinin bir ölçüsüdür; grafikteki yüksek noktalar daha fazla gama ışını fotonu olduğunu gösterir. Bir GRB patladığında, grafikte keskin bir tepe noktası görürüz. Bu grafik, GRB'nin "ışık eğrisi" olarak adlandırdığımız şeydir ve bu patlamaları oluşturan fiziksel mekanizmaya dair içgörüler sunar.

Bu proje kapsamında, bu belirgin zirveleri kategorilere ayırarak gama ışını patlamalarının ardındaki olguyu daha derinlemesine anlamamıza yardımcı olacaksınız.

Gökbilimciler, GRB'lerin yıldızlar ve kara deliklerle ilgili bazı aşırı astrofizik olaylar tarafından üretildiğini düşünüyor. Bu enerjik olaylar, son derece yüksek enerjili güçlü parçacık ve foton jetleri oluşturacaktır. Bu darbeler, araştırmacılara bu patlamaları yaratan fenomenler hakkında bilgi vererek bilimsel keşifleri ilerletir. Aşağıdaki şekil, bu fotonların gama ışını patlamalarında nasıl oluştuğuna dair mevcut anlayışımızı yansıtmaktadır.

GRBemission.jpg
Şekil kaynağı: NASA/Goddard Uzay Uçuş Merkezi/ICRAR.

Daha spesifik olarak, gökbilimciler artık GRB'lerin iki ana fiziksel mekanizmayla oluşabileceğini biliyor. Daha yaygın mekanizma, büyük kütleli yıldızların çökmesidir. Büyük kütleli yıldızlar enerji üretmek için yakıtlarını tükettiklerinde, kütleçekim nedeniyle çökerler ve süpernova olarak patlarlar. Bu süpernovalardan bazıları, aşağıdaki animasyonda gösterildiği gibi (kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi) yoğun gama ışını jetleri de yayar.

Kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
GRB'lerin oluşumunun daha az yaygın mekanizması, aşağıdaki animasyonda gösterildiği gibi iki nötron yıldızının birleşmesi veya bir nötron yıldızı ile bir kara deliğin birleşmesidir (kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi). Bu olaylar aynı zamanda kütleçekim dalgaları adı verilen bir olguyu da ortaya çıkarabilir. Bu olgu, Einstein'ın genel görelilik kuramı tarafından 100 yıldan uzun bir süre önce öngörülmüş olsa da, gökbilimciler nihayet 2015 yılında yeni geliştirilen kütleçekim dalgası dedektörleri LIGO ve VIRGO sayesinde varlıklarını doğruladılar!

Kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Gökbilimciler neden GRB'lerle bu kadar ilgileniyor?
GRB'ler gama ışınlarında çok parlak oldukları için, onları yakın galaksilerden çok uzak evrene kadar tüm evrende görebiliriz. Işık sınırlı bir hızla hareket ettiğinden, ışığın uzak evrenden bize ulaşması uzun zaman alır ve bu nedenle uzak evrenden bir şeyler gördüğümüzde, zamanda geriye bakmış oluruz. Aslında, gama ışını patlamaları, ilk yıldızların oluşmasının beklendiği döneme kadar doğrudan tespit edilebilen çok az olaydan biridir. Dolayısıyla GRB'ler, erken evreni incelemek ve evrenin bugünkü haline nasıl evrildiğini öğrenmek için güçlü araçlardır.

Ayrıca, GRB'ler evrendeki en uç ortamlarda -süpernovalar, nötron yıldızları ve kara delikler- oluştuğu için, Dünya'da yaratılması çok zor olan bu olağanüstü ortamlardaki fiziği incelemek için kullanışlıdırlar.

Neil Gehrels Swift Gözlemevi
Bu projeden gördüğünüz veriler, Swift olarak da bilinen Neil Gehrels Swift Gözlemevi'nden gelmektedir . Aşağıdaki şekil, teleskobun nasıl göründüğünü göstermektedir.

Swift.png
Kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Swift , çok dalga boylu bir uzay teleskobudur; yani optikten UV'ye ve gama ışını dalga boyuna kadar ışık spektrumunda aynı anda GRB'leri gözlemleyebilir. Swift, 20 Kasım 2004'te fırlatıldı ve 19 yıldır evreni izliyor ve GRB'leri tespit ediyor. Aşağıdaki video, Swift'in 500 GRB gözlemlediği GRB keşfinin bir özetini göstermektedir. Swift bugüne kadar 1600'den fazla GRB gözlemledi!

Kaynak: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Neden Yardımınıza İhtiyacımız Var?
Gökbilimcilerin fiziksel kökenlerinin gizemini çözmelerine yardımcı olacak belirli darbe şekillerine sahip GRB'leri işaretlemek ve tanımlamak için yardımınıza ihtiyacımız var (bu darbe şekilleri hakkında daha fazla bilgi için saha kılavuzlarına bakın). Gözleriniz, verilerdeki darbe şekillerini ve henüz bir bilgisayara fark etmeyi öğretemediğimiz diğer örüntüleri doğru bir şekilde sınıflandırabilir. Bu GRB'leri sınıflandırmanız, gökbilimcilerin bu patlamaların kökenlerini tam olarak belirlemelerine ve evrendeki bu gizemli ve enerjik olaylar hakkındaki bilgimizi geliştirmelerine yardımcı olacaktır.

Çalışmanızın gökbilimcilerin GRB'lerdeki fiziği öğrenmelerine nasıl yardımcı olacağı hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, yukarıdaki SSS bağlantısındaki içeriğe göz atın.

Teşekkür
Bu proje NASA'nın Vatandaş Bilimi Tohum Fonlama Programı (CSSFP) tarafından desteklenmektedir.

Davranış kodu
Burst Chaser projesi, iş birliğine dayalı ve kapsayıcı bir ortam yaratmayı amaçlamaktadır. Burst Chaser platformunda tartışmalara katılırken, lütfen başkalarına, özellikle de farklı bakış açılarına ve deneyimlere sahip olanlara saygılı olun. Daha fazla yönerge için lütfen Zooniverse Talk Topluluk Standartları'na bakın .