Konu
:
Uzayda Neler Var?(Konu Anlatımı)
Yalnız Mesajı Göster
Uzayda Neler Var?(Konu Anlatımı)
08-20-2012
#
2
Prof. Dr. Sinsi
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 öldü
fakat 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 verdi
İlerleyen günlerde oldukça keskin
kendini 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 16ms
idi
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 Peter
A 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
”(Sturrock
154)
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 duyurdular
Bulunan 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 keşfettiler
PSR B1913+16
Bu atarca diğer bir nötron yıldızının çevresinde dönüyor ve bir tam turunu sadece 8 saatte tamamlıyordu
Einstein’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 fotoğrafı
Sarı 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 1
6 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 edilmiştir
MSPlerin 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 Teleskobu
Amerika’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 başlar
Enerjisini 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 oluşturabilir
Güneşimizden 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 gözükür
Buna 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 1
3 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 62
800
dakikada 3
768
00
saatte ise 226
000
000 kilometreyi bulmaktadır
Pulsarlar o kadar yoğundurlar ki bir çay kaşığı kadar atarca maddesinin dünyadaki ağırlığı 100 milyon tonu geçmektedir
Alıntı
Prof. Dr. Sinsi
Kullanıcının Profilini Göster
Prof. Dr. Sinsi Kullanıcısının Web Sitesi
Prof. Dr. Sinsi tarafından gönderilmiş daha fazla mesaj bul