XRISM Missiyası: Neytron Ulduzundan Gələn Qeyri-adi Külək Kosmik Fizikanın Əsaslarını Dəyişir

Rentgen Şəkilləndirmə və Spektroskopiya Missiyası (XRISM) tərəfindən aparılan müşahidələr neytron ulduzunun ətrafındakı diskdən çıxan küləklərlə superkütləvi qara dəliklərin yaxınlığında müşahidə edilən küləklər arasında heyrətamiz bir fərq aşkar edib. GX13+1 adlanan neytron ulduzu sistemi, indiki kosmik nəzəriyyələri şübhə altına alan qeyri-adi dərəcədə sıx bir maddə axını yaradır. Bu sıx axının sürəti isə gözləniləndən xeyli aşağıdır. Alimlər bu axınların necə yarandığı və kainatdakı mühiti necə dəyişdirdiyi haqqında bildiklərimizi yenidən nəzərdən keçirməyə ehtiyac olduğunu bildirirlər. Bu tip kosmik küləklərin öyrənilməsi qalaktikaların təkamülünü başa düşmək üçün olduqca vacibdir, çünki onlar ulduz yaranmasını ya sürətləndirə, ya da dayandıra bilirlər.

XRISM bu mühüm kəşfi 2024-cü il fevralın 25-də həyata keçirdi. Onlar bir zamanlar daha böyük olan ulduzun kompakt qalığı sayılan neytron ulduzu GX13+1-i yüksək həssaslığa malik “Resolve” aləti ilə müşahidə edirdilər. GX13+1 X-şüalarını ulduzun səthinə doğru spiralvari hərəkət edərək düşən ifrat qızmar materialdan ibarət yığılma diskindən alır. Qeyd etmək lazımdır ki, daxilə doğru axınlar güclü xarici axınlara səbəb ola bilər. Lakin müşahidə zamanı unikal bir hadisə baş verdi: planlaşdırılmış müşahidələrdən bir qədər əvvəl GX13+1 gözlənilmədən parlaqlaşdı və hətta Eddinqton limitini keçdi. Bu limit, kompakt obyektə düşən maddənin buraxdığı radiasiyanın həmin maddəni kosmosa geri itələyə biləcəyi maksimum həddi təsvir edir. Tədqiqatçılar bu hadisəni planlaşdıra bilməzdilər. Resolve məhz bu dramatik fazada fəaliyyət göstərdi və sistemin yarım maksimum radiasiya çıxışından daha intensiv bir səviyyəyə qalxdığı zaman "əvvəllər heç görülməmiş dərəcədə sıx" bir külək qeydə aldı.

Bununla belə, bu şiddətli partlayışa baxmayaraq, küləyin sürəti saniyədə cəmi 1 milyon km/saat civarında qaldı. Bu sürət Yer şərtləri üçün çox olsa da, kosmik miqyasda olduqca yavaş sayılır. Məsələn, superkütləvi qara dəliklərin ətrafında Eddinqton limiti yaxınlığındakı axınlar işıq sürətinin 20-30%-nə (saatda 200 milyon km-dən çox) çata bilir. Tədqiqatın aparıcı mütəxəssisi Kris Don, küləyin bu qədər yavaş və bu qədər sıx olmasından hələ də təəccübləndiyini bildirib. O qeyd edir ki, əvvəlki XRISM müşahidələrində superkütləvi qara dəliklərdən ultra-sürətli, lakin topa-topa küləklər qeydə alınmışdı. GX13+1-dən gələn axın isə yavaş və hamar görünürdü. Eyni Eddinqton limitinə malik iki sistemin bu qədər fərqli külək yaratması, onların formalaşma mexanizminin düşündüyümüzdən daha mürəkkəb olduğunu göstərir.

Komanda güman edir ki, bu fərqin açarı mərkəzi obyektin ətrafındakı yığılma diskinin temperaturundadır. Çoxları üçün qəribə görünsə də, superkütləvi qara dəliklərin diskləri neytron ulduzları kimi ulduz kütləli sistemlərin disklərindən daha soyuq olmağa meyllidir. Böyük qara dəliklərin diskləri daha böyük sahəyə yayılır; bu səbəbdən onların gücü geniş bir sahəyə bölünür və əsasən ultrabənövşəyi (UV) işıq şəklində radiasiya yayılır. Ulduz kütləli sistemlər isə daha çox X-şüaları ilə radiasiya yayır. UV işığı maddə ilə X-şüalarından daha asan qarşılıqlı əlaqəyə girdiyindən, məhz bu fərq superkütləvi qara dəliklərin ətrafında maddəni daha səmərəli itələyərək sürətli küləklərin yaranmasına imkan verir. Bu izahın təsdiqlənməsi ekstremal mühitlərdə enerji və maddə mübadiləsi haqqında nəzəriyyələri yenidən tərtib edəcək və qalaktikaların böyüməsinə təsir edən prosesləri daha aydın göstərəcək.

XRISM missiyası 7 sentyabr 2023-cü ildə buraxılıb. Bu missiya Yaponiyanın Kosmik Tədqiqatlar Agentliyi (JAXA), NASA və ESA-nın tərəfdaşlığı ilə həyata keçirilir. Missiya iki əsas alətdən ibarətdir: X-şüa fotonlarının enerjisini dəqiq ölçən "Resolve" və ətraf bölgənin geniş sahəli görüntüsünü çəkən "Xtend" CCD kamerası. XRISM-in yüksək ayırdetmə qabiliyyəti sayəsində elm adamları bu cür obyektləri əvvəlkindən daha ətraflı araşdırmaq imkanı qazanırlar. Bu kəşf gələcək nəsil yüksək ayırdetməli rentgen teleskopları üçün də yeni yollar açır.