Yalnız Mesajı Göster

Uzayda Neler Var?(Konu Anlatımı)

Eski 08-20-2012   #2
Prof. Dr. Sinsi
Varsayılan

Uzayda Neler Var?(Konu Anlatımı)




Pulsarlar Hakkında Ekleme:

Pulsar (atarca) "kalp gibi atan" anlamına gelmektedir İngilizcede "kalbin atması" anlamına gelen "pulsate" kelimesinden türetilmiştir Pulsarlar içinde bulundukları nebulaların çekirdeği ve kalbi hükmünde oldukları kadar kalp atışları gibi muntazam fasıllarla (ritimlerle) uzaya radyo dalgaları gönderen nötron yıldızlarıdır




Bir atarcanın yapısı: Şekil ortasındaki küçük nokta atarcayı bu noktadan çıkan içbükey çizgiler manyetik alan çizgilerini mavi konik çizgilerse atarcanın kutuplarından çıkan ışınımı göstermektedir

Yıldız öldüfakat kalbi atıyor

Bir nötron yıldızı süpernova patlaması sonucu parçalanan bir yıldızın merkezininkendi üzerine çökmesiyle oluşur Nötron yıldızları oldukça yoğun kütleli çok küçük çaplı yüksek manyetik alana sahip ve kendi çevresinde muazzam hızlarda dönen gök cisimleridir Güneşimiz gibi yıldızlar hiçbir zaman bir nötron yıldızı oluşturamaz Bu tip yıldızlar yakıtları tükendikten sonra beyaz cücelere dönüşmektedirler



Yengeç Bulutsusunun optik ve X-ışını görüntülerinin birleştirilmesiyle oluşturulmuş fotoğraf Nebula merkezindeki atarcanın oluşturduğu manyetik alan çizgileri gözlemlenebilir

Keşif

İlk atarca 1967 yılında Cambridge Üniversitesinden Jocelyn Bell Burnell ve Antony Hewish tarafından keşfedilmiştir Anthony Hewish radyo dalgaları yardımıyla kuasarlardaki(yıldızımsı cisim) parlamaları incelemek için 4 dönümlük bir araziyi kaplayan ve yapımı iki yıl süren oldukça büyük bir radyo teleskop inşa etmişti Jocelyn Bell Burnell bu araştırma ekibine henüz asistanken antenin çalışmaya başlamasından kısa bir süre sonra 1967 yılının Temmuz ayında katıldı Radyo teleskobun sağlıklı bir şekilde çalıştırılmasından ve elde edilen verilerin analizinden sorumluydu Bell araştırma ekibine katılmasının üzerinden 2 ay geçmeden gökyüzünde belli bir bölgeden gelen ilginç bir sinyalin varlığını keşfetti Bu durumu araştırma ekibinin başındaki Antony Hewish’e anlattığında Hewish ölçümlerin daha hızlı kaydedicilerle yapılmasına karar verdiİlerleyen günlerde oldukça keskinkendini birkaç saniyede bir tekrar eden bir sinyal buldular




Deniz Feneri Etkisinin oluşumu Elektromanyetik ışıma görüş eksenimizi kestiği zaman atarcayı gözlemleyebiliriz

Kaynağın yaydığı radyo dalgalarının düzenliliğine şaşıran araştırma ekibi keşiflerini LGM-1 (küçük yeşil adam –little green man) olarak isimlendirdi Çalışmalarını derinleştiren araştırma ekibi gökadanın başka bölgelerinden de düzenli radyo dalgaları geldiğini tesbit etti Bulunanlardan bir tanesinin darbe periyodu sadece 16msidi Bu kadar küçük bir darbe aralığı radyo kaynağının bir gezegen olma ihtimalini ortadan kaldırıyordu

Yıldıza verilen ilk isimden de anlaşılacağı gibi “radyo darbeli yıldız”(atarca) ilk keşfedildiğinde bir saat gibi düzenli olan yayınım karakteristiği oldukça gizemli bulunmuş ve dünya dışı yaşamın bir belirtisi olabileceği düşünülmüştür Her ne kadar İngiliz Bilimler Akademisi üyesi bir astronom olan Martin Rees sinyalin dünya dışı uygarlıklardan gelebileceği hipotezinin keşfi yapan bilim adamları arasında ciddiye alınmadığını belirtse de astrofizikçi PeterA Sturrock olayı şu şekilde anlatmıştır:" Atarcadan kaynaklanan ilk düzenli radyo sinyali elde edildiğinde Cambridge’li bilim adamları bunun dünya dışı bir varlığın işareti olabileceğini düşündüler Bu olasılığı tartıştıktan sonra eğer bu olgu kanıtlanırsa yetkililerle görüşmeden bunu açıklamamaya karar verdiler Hatta tartışmalar sırasında insanoğlunun iyiliği için kayıtları yok edip bu olayı unutalım diyenler dahi oldu”(Sturrock154)




Atarcaların çoğu supernova kalıntılarının arasında gözlemlenmektedir Resimde Yengeç Bulutsunun optik teleskopla çekilmiş bir fotoğrafı görülmektedir Yengeç Atarcası bu kümenin hemen hemen ortasında yer almaktadır

Ekip birkaç ay içinde 4 farklı radyo kaynağı daha buldu 27 Şubat 1968 yılında yazdıkları bir makaleyle çalışmalarını tüm dünyaya duyurdularBulunan bu gök cisimlerine düzenli olarak yaydıkları radyo sinyallerinden dolayı ‘pulsar’ (atarca) adı verildi

Daha sonra atarcanın ismi resmi olarak CP 1919 olarak belirlendi Zamanla gökbilim adlandırma kurallarına göre isim PSR 1919+21 PSR B1919+21 ve PSR J1921+2153 olarak değiştirildi(PSR = pulse soure of radio/darbeli radyo kaynağı 1919+21 atarcanın gökyüzündeki konumu)

Atarcaların kendi etraflarında dönen nötron yıldızları olabileceği 1968 yılında birbirinden bağımsız iki araştırmacı Thomas Gold ve Franco Pacini tarafından ortaya atıldı Çok geçmeden Yengeç Bulutsusu içinde ışınım periyodu 33ms olan bir atarca bulundu Bu kadar kısa aralıklarla radyo dalgaları yayan bir cismin kendi etrafında dönmesi ve dönüş hareketi esnasında kendini parçalamaması için kütlesinin çok yüksek olması gerekiyordu Böylece atarcaların nötron yıldızları oldukları ispatlanmış oldu



Yakın tarih

1974 yılında Joseph Taylor ve Russell Hulse çiftli yıldız sistemleri içinde ilk atarcayı keşfettilerPSR B1913+16 Bu atarca diğer bir nötron yıldızının çevresinde dönüyor ve bir tam turunu sadece 8 saatte tamamlıyorduEinstein’ın genel görelilik kuramına göre yörünge enerjisini kaybettikçe bu sistemin çok güçlü kütleçekim dalgaları yayması gerekmekteydi Taylor ve Hulse bu atarcanın yaydığı radyo dalgalarını yıllarca gözlemlediler Uzun süren gözlemler sonunda yıldızların birbirlerine yaklaştığı anlaşıldı Yılda birbirlerine 1 metre kadar yaklaşıyorlardı Atarca bizim darbe olarak adlandırdığımız ışınımını yaparken kutuplarından uzaya doğru ışık hızında partikül fışkırtıyor ve enerji kaybediyordu Enerji kaybının nedeni görece küçük olan bu hareketin sonuçları büyük oldu Yıldızlar enerji kaybediyordu ve yörüngenin daralması genel görelilik kuramının kestirimlerine uyuyordu Taylor ve Hussel yitirilen enerjinin kütleçekim dalgaları olarak yayıldığını söylediler ve 1993 de bu çalışmalarıyla Nobel’le ödüllendirildiler Böylece dolaylıda olsa kütleçekim dalgalarının varlığı ilk defa kanıtlanmış oldu


Vela Atarcası'nın Chandra X-ışını teleskobuyla çekilmiş bir fotoğrafıSarı ve turuncu sıcak gazlarla çevrili ortadaki beyaz nokta Vela Pulsar'ıdır Manyetik kutuplardan uzaya doğru saçılan parçacık sütunları gözlemlenebilmektedir

1982 yılında Shri Kulkarni ve Don Backer kendi etrafında sadece 16 milisaniyede dönen bir atarca keşfettiler Gözlemler bu atarcanın manyetik alanının olması gerekenin çok altında olduğunu ortaya çıkarmış ve bu gök cismi yeni bir sınıf olan MSP(Milisaniye Atarcaları -Milisecond Pulsars) sınıfı içine dahil edilmiştirMSPlerin X-ışını çiftli sistemlerinin artıkları olduklarına inanılmaktadır MSP’ler oldukça yüksek ve kararlı dönüş hızlarıyla dünyamızdaki en iyi atom saatleriyle boy ölçüşebilecek zaman aygıtları olarak kullanılabilirler

Bilinen atarcaların üçte ikisinden fazlası Parkes Radyo Teleskobu ile keşfedilmiştir(“The Dish” filmindeki radyo teleskop)Porto Riko’daki dev Arecibo Radyo TeleskobuAmerika’daki Green Bank Radyo Teleskobu Avustralya’daki Molonglo Radyo Teleskobu ve İngiltere’deki Jordell Bank Radyo Teleskobu atarcaların keşfinde çok önemli roller oynamış gözlemevleridir

Atarca çeşitleri

Atarcalar ışınımlarına neden olan kuvvetlere göre üçe ayrılır

Yörüngesel Atarcalar
X-ışını Atarcaları
Magnetarlar
Yörüngesel Atarcaların ışınımı adından anlaşılacağı gibi atarcanın kendi etrafında dönerken zaman içinde dönme enerjisini yitirmesinden kaynaklanmaktadır Bu tip pulsarlar dönme enerjisi tamamen bittiğinde ölürler

X-ışını Atarcaları bir nötron yıldızı çiftli sistem oluşturduğunuda ortaya çıkan bir gök cismidir Bir pulsarın çifti başka bir yıldız bir gezegen beyaz cüce hatta başka bir pulsar olabilir Çiftlerden birisi ömrünün sonuna yaklaştığında dış kabuk şişmeye ve bu eşten nötron yıldızına madde akmaya başlar Madde akışıyla beraber nötron yıldızı kendi etrafında çok hızlı dönmeye başlayarak MSP olarak da adlandırılan atarcayı oluşturur Bütün madde atarcaya geçip bittiği zaman atarcanın dönme periyodu artmaya başlarEnerjisini tüketen atarcanın tamamen durması(ölmesi) milyarlarca yıl sürecektir

Magnetarlar ışınım kaynağı çok şiddetli manyetik alanlardan kaynaklanan atarcalardır Manyetik alanın belli bir seviye altına düşmesiyle ölürler


Sadece büyük kütleli yıldızlar(Güneşimizden en az 8 kat daha fazla kütleye sahip yıldızlar) supernova patlaması sonucu kendi üstüne çökerek nötron yıldızı oluşturabilirGüneşimizden en az 25 kat daha büyük kütleli yıldızlarsa aynı zincirleme olayları yaşadıktan sonra kara delik oluşturabilirler Nötron yıldızı teorisinin ortaya atıldığı 1934 yılından atarcaların keşfedildiği 1967 yılına kadar bu gök cisimlerinin optik olarak dünyadan gözlemlenebileceği düşünülmüyordu Kendi etrafında yüksek hızlarla dönen nötron yıldızı kutuplarından uzaya doğru çok yüksek hızlarda parçacık saçar Bu şekilde belli aralıklarla elekromanyetik ışıma yapan nötron yıldızlarına pulsar adı verilir Manyetik kutuplardan çıkan bu ışınım(darbe) görüş çizgimizi kestiği sürece pulsar dünyadan gözlemlenebilir Yani ışınım süreklidir ancak bu ışınım dünyadan kesik kesik izlenebildiği için cisim bize periyodik elektromanyateik ışınımlar yapan bir kaynak gibi gözükürBuna deniz feneri etkisi denmektedir Ne var ki her nötron yıldızı pulsar olamayabileceği gibi her pulsarda dünyadan gözlemlenemez

İlk gözlemlenen pulsar Tilkicik takımyıldızının ortasında bulunmakta ve her 13 saniyede nabız atışları gibi radyo dalgaları yaymaktaydı

Bazı pulsarlar radyo dalgalarından başka ışık kızılötesi ve morötesi ışınlarda yaymaktadırlar Pulsarın kendi etrafındaki dönüş hızı oldukça yüksektir Bazıları kendi etrafında saniyede 1000 (bin) devir yapar 20 km çapındaki bir pulsarın ekvator yüzeyinde bu dönüş hızı saniyede 62800 dakikada 376800 saatte ise 226000000 kilometreyi bulmaktadır

Pulsarlar o kadar yoğundurlar ki bir çay kaşığı kadar atarca maddesinin dünyadaki ağırlığı 100 milyon tonu geçmektedir

Alıntı

Alıntı Yaparak Cevapla