Astrofizik Jetleri… ( Astrophysical jets…)

Galaxies-AGN-Çift taraflı  jetler (temsili)

(Kaynak: Wikipedia)

Astrofizik  Jetleri, uzayda  dönen  cisimlerin (gerçekte,  dönmeyen  cisim yoktur  !) dönme  ekseni  doğrultusunda fışkırdıkları madde akıntılarıdır…

Bu  jetlerin  nasıl  meydana  geldiği, bu jetler  için  gereken  gücün  nasıl  sağlandığı  hususları henüz  bir  araştırma  konusu  ise  de, bunlardan  ikisinin kara  delik  veya  nötron  yıldızının  oluşturduğu madde  “yığılma diski”nin (accretion  disk) dinamik  etkileşmesinden  veya  merkezdeki  cisimden  kaynaklandığı düşünülüyor…

Fışkıran  maddenin  hızı  ışık  hızına  yaklaştığında, özel  görecelik (special relativity) etkileri önem  kazandığından, bu  jetlere rölativistik   jetler (relativistic  jets)  adı  verilmekte…

Araştırmacılar, en  büyük  jetlerin kuasar  ve  radyo  gökadaları  gibi  aktif  gökadalar  içindeki  kara  delikler  tarafından  oluşturulduğunu belirledi…

 Jet  oluşturan  diğer  gök  cisimleri  “değişken  yıldızlar” (cataclysmic variable stars), “x-ışını  çiftleri” (X-ray binaries)  ve “T Tauri  yıldızları “ (T Tauri  stars)…

Bu  jetlerin yıldızlararası  madde  ile  etkileşmesi  sonunda “Herbig-Haro”  cisimleri  ortaya  çıkmakta… Bu  jetlerin iki  kutuptan fışkırması  da genç, henüz  oluşmakta  olan yıldızlar  veya çift  kutuplu bulutsu formunda gözlenen “yetişkin AGB-sonrası  yıldızlar”  tarafından  oluşturulmakta…

Birçok yıldız-objelerinin madde katılım  diskleri bu  jetleri  üretebiliyor… Yine  de, süper  kütleli  kara  deliklerin  oluşturduğu  jetler   bunların  en hızlı ve  aktif  olanları…

Bilim  insanları jetlerin  hızının merkezdeki  objeden  kurtulmak  için  gerekli  olan  “kurtulma  hızına” (escape  velocity) eşit  olduğunu  düşünüyor…Bu  durumda,  bir  kara  deliğin diskinden  fışkıran maddenin  hızı  ışık  hızına  yakın  bir hız  olmakta… Ancak, “genç  yıldızların” (protostar)   ve  nötron  yıldızlarının fışkırdığı jetlerin  hızının  daha  küçük  olduğu  düşünülüyor…

Yığılma disklerinin bu jetleri  nasıl  oluşturduğu  henüz  net  olarak  bilinemiyorsa  da, bu disklerin  oluşturduğu  güçlü ve  karmaşık manyetik  alanların bu düzgün  jetleri  tetiklediği  düşünülüyor…

Araştırmacılara  göre, bu  jetlerin  nasıl  üretildiğinin en  iyi  anlaşılacağı  yollardan  biri bu  jetlerin yapısının belirlenmesidir… Eğer  bu  jetler madde  aktarma  diskinden yaratılıyorsa, bunun  plazmasının iyon-elektron kompozisyonunda  olması  gerekir. Kara  delik  veya nötron  yıldızından oluşturulmuşsa  pozitron-elektron yapısında  olmalıdır…

Yakın  geçmişteki ölçümler  göstermiştir  ki, jet  kompozisyonu pozitron-elektrondan  oluşmaktadır… Rölativistik  jetler, ışık  hızına  yakın bir  hızla fışkıran, çok  güçlü plazma  jetleridir…Uzunlukları yüzbinlerce  ışık  yılı  uzunluğa  erişebilir…Jetin  hızı  ışık  hızına  yakın  olduğundan,  özel  görecelik  kuramının etkileri  önemlidir; özellikle  de, rölativistik  ışınlama görünür  parlaklığı değiştirecektir…!

Bu  jetlerin  yaratılışı  ile kompozisyonunun  arkasındaki  mekanik  bilim  dünyasında  halen tartışma  konusudur…

 Bilim  insanları jetlerin  kompozisyonunun  değişebildiğini  düşünüyor…Bazıları  jetleri elektriksel  olarak  nötr  olan çekirdek, elektron  ve  pozitron  karışımı olarak  düşünürken, diğerleri esas  olarak  pozitron-elektron  plazması  olduğunu  ileri  sürdü…

En  büyük  jetleri  en  büyük  kütleli kara  delikler  yaratır… Nötron  yıldızları  ve yıldız kadar kütleli kara  delikler  ise, benzer  fakat  daha  küçük  jetleri  yaratırlar…Bu  sistemlere “mikrokuasar” (microquasar)  adı  verilmiştir… Bunların  bir  örneği SS433’tür… Jetlerinin  hızı ışık  hızının  yüzde  yirmisi  kadardır…Daha  yüksek  hızlı  jet  üreten  başka  mikrokuasarların  varlığı  da  belirlenmiştir.

Daha  zayıf  ve daha  az  rölativistik  olan  jetler ikili  yıldız sistemlerinden (binary  systems)  kaynaklanmış  olabilir…Bu  jetlerin  ivmelenme  mekanizması Dünyanın  manyetosferi  ile  Güneş  rüzgarları  arasında  gözlenen  manyetik birleşme  sürecinin  benzeri  olabilir…

Astrofizikçiler  arasında  destek  bulan görüş,  rölativistik jetlerin oluşumunun gama-ışını  patlamalarını  açıklamada  anahtar  bir  önemde  olduğudur…Lorentz  Faktörü  yaklaşık  100  olan  bu  jetler  gökyüzünde  bugün bilinen  en  hızlı cisimlerdir…

IGR J11014-6103,  Samanyolu  Gökadasında  varlığı  belirlenen en  büyük  jettir…   Bu  jet  x-ışını tayfında  gözlenmiş  olup, radyo  dalgası izi  barındırmamaktadır… Gaz  jeti  37  ışık  yılı  uzunlukta  ve jet  hızı  ise 0.8c  kadardır…

Araştırmacılar  bu  jetin  bir  karşı-jetinin  de  varolduğunu  düşünseler  de, rölativistik ışınlama  sebebiyle, belirlenmesi  zor  olduğundan,  henüz  belirlenenmedi…

Yakın  geçmişteki  gözlemler bazı  nötron  yıldızlarının kara  delikler  kadar  etkili jetler  oluşturduğunu göstermiştir… Rölativistik  nötron  yıldızları  için  teoriler iki genel  kategoride  gruplanmıştır. Bunlardan  birincisi yıldızın  ötesinde  oluşan  jetlerdir. İkincisinde  ise jetler  yıldızdan itibaren  oluşur…

Jetlerin yıldızın  dışında  oluştuğu teorilerde, jetlerin objenin  ve  madde  aktarma  diskinin çok  büyük  dönme  enerjisi tarafından  tetiklendiği  düşünülmektedir… Mağneto-hidrodinamik  mekanizmalarla dönme  enerjisi jetler  vasıtasıyla  kutuplardan tahliye  edilmektedir… Kalanı  ise gravitasyonel  kütle  merkezine düşmektedir… Bu  enerji, bir  kara  delik  durumunda, uzay-zamanının  büyük  bir  girdabında depolanmaktadır…   Ancak, nötron  yıldızları  da,  kara  delikler  gibi, güçlü  jetler  üretirler… Fakat, girdap  etkisi  oluşmaz…Bu  sebeple, jetlerin  gücünü   başka  bir  şeyin  sağlıyor   olması gerekir…

Bazı  teorilere  göre, nötron  yıldızının manyetik  alanı bu  jetleri tetikler…Bu  yoğun  manyetik  alanın yarattığı  güçlü  elektrik  alanı elektronları  yıldızın  yüzeyinden kopararak bu  jetleri  oluşturur…

Birçok  gözlemde rölativistik  jetlerin pozitron-elektron  plazması  olduğu  anlaşılmıştır…Rölativistik  bir  nötron  yıldızı jeti  için mümkün  olan  bir  açıklama çöken çekirdeğin, proton → positron + 938MeV dönüşümü  ile,  maddeyi  enerjiye  dönüştürmesidir…  Bilim  insanları,  böyle  bir  dönüşümde 450MeV’den  daha  büyük  miktarda  pozitron-elektron  ışınının oluşacağını  hesaplamaktadır…

Bir  rölativistik  jeti  oluşturmak  için aşırı  miktarda  enerji  gerekeceğinden, bazı  jetlerin  dönen  kara  delikler  tarafından enerjilendiği  düşünülmektedir… Enerjinin  bir  kara  delikten  jete  transferi  için   iyi  bilinen  iki  teori  mevcuttur…  Bunlardan  biri  olan  Blandford–Znajek  sürecinde, madde  transferi  diski  etrafındaki  manyetik  alan kara  deliğin dönmesi  ile çekilmektedir… Rölativistik  malzeme sıkılaştırılan  alan  çizgileriyle fırlatılmaktadır… Bunlardan  ikincisi  olan “Penrose  mekanizması”na  göre, dönen kara  deliğin  enerjisi  “frame  dragging”  ile transfer  edilmektedir…  Bu  teori  daha  sonra jetlerin  oluşumunda muhtemel  mekanizma  olarak  doğrulandı…

Hubble  Uzay  Teleskobuyla  gerçekleştirilen  gözlemlerde, rölativistik  jetlerin, gökadaların  birleşmesi  esnasında oluşan  süper  kütleli  kara  delikler  tarafından  oluşturulmalarının  daha  olası  olduğu   sonucuna  varıldı…

Yine  de, her  gökada  birleşmeleri rölativistik  jetleri  yaratmıyor…!

Yararlanılan Kaynaklar:

https://www.youtube.com/watch?v=BTVjqV_TF_w

https://en.wikipedia.org/wiki/Astrophysical_jet

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s