106 SANİYEDE DOKUZ RADYO PARLAMASI, SONRA SESSİZLİK

Hızlı radyo patlamaları (fast radio bursts), milisaniyeler süren ve bize başka galaksilerden ulaşan kısa radyo dalgası parlamalarıdır. Kökenleri hâlâ tartışmalı ve bir soru öne çıkıyor: hepsi tekrarlıyor mu? Bazı kaynaklar tekrar tekrar parlıyor; çoğu ise yalnızca bir kez görüldü. Kuzey gökyüzünü her gün 400 ile 800 megahertz arasında tarayan Kanada radyo teleskobu CHIME’ın ikinci kataloğunda, 3.641 kaynağın yalnızca yaklaşık %2,4’ü tekrarlıyor.

Tüm popülasyonlara yönelik çalışmalar genellikle her tekrarlayan kaynağın sabit bir ortalama hızla patlama yaptığını varsayar. McGill Üniversitesi’nden Ryan Mckinven ve CHIME/FRB işbirliğinden otuz kadar meslektaşı, şimdi bu varsayımı diğer her kaynaktan daha çok çiğneyen bir kaynağı anlatıyor.

İki dakikalık öfke

1 Haziran 2021’de CHIME, artık FRB 20210601A olarak adlandırılan bir kaynaktan 106,5 saniyede dokuz patlama kaydetti. O sırada bir ağ sorunu otomatik uyarıları durdurduğu için kimse fark etmedi. Patlamalar ancak Aralık 2024’te, ikinci katalog için veri tabanının sistematik bir denetimi sırasında bulundu.

Sonra ekip daha fazlasını aradı. CHIME’ın kendisi hareket etmiyor: Dünya döndükçe gökyüzünün o bölgesi günde bir kez, yaklaşık on dakika boyunca, onun görüş alanından geçiyor. Temmuz 2018 ile 2025 sonu arasında bu, yaklaşık 320 saatlik gözleme karşılık geliyor: fırtınadan önce yaklaşık 132, sonra 188 saat. Tek bir patlama daha yok; fırtınanın etrafındaki günlerde tespit eşiğinin hemen altında kalan sönük olanlar bile yok. 2025 sonunda, etkin pencereden sonraki sessizlik en az 1.674 gündür sürüyordu.

O 106,5 saniye içinde patlamalar, yağmur damlaları gibi rastgele, saniyede yaklaşık 0,075 hızla geldi. Bu tempoyla, patlamasız 40 saniye daha geçme olasılığı %5’in altına düşer. Oysa kaynak birkaç dakika sonra CHIME’ın görüş alanının merkezinden geçtiğinde hiçbir şey gelmedi: bir şey kapanmıştı.

Fırtınanın ancak yarısı görüldü

Dokuz patlamanın hepsi, kaynak CHIME’ın ışın demetlerinin bir yan lobunda (side lobe) — görüş alanının daha az duyarlı, merkezin yaklaşık dörtte biri duyarlılığındaki kenarında — iken geldi. Fırtına birkaç dakika sonra, kaynak tam tepeden geçerken gelseydi, ekibin tahminine göre CHIME en az 21 patlama, belki de 70 kadar kaydedecekti.

Bu ne kadar uç bir durum? Ekip bunu, Çin’in dev radyo teleskobu FAST tarafından izlenen, bilinen en üretken iki tekrarlayıcıyla karşılaştırdı. FAST’in tam duyarlılığıyla bunlar 106,5 saniyelik bir pencerede 46 ve 23 patlamaya ulaşıyor. Ama yalnızca dokuz patlamanın en sönüğü kadar parlak olanlar tutulduğunda, en iyi pencerelerinde sadece 6 ve 8 patlama kalıyor. Yazarlara göre FRB 20210601A, karşılaştırılabilir duyarlılıkta bir tekrarlayan kaynaktan şimdiye kadar bildirilen, dakikalar ölçeğindeki en yüksek patlama hızını gösteriyor — gerçi iki teleskop farklı frekanslarda ve farklı ritimlerde dinlediği için karşılaştırma kaba kalıyor.

Tuhaf bir tarifeye sahip sıradan bir kaynak

Bunun dışında kaynak tipik görünüyor. Patlamalar, tekrarlayıcılarda yaygın olan uzamış, çok parçalı biçimlere sahip; sinyallerinin geçtikleri gaz tarafından yayılma ve bükülme biçimi de CHIME tekrarlayıcılarının ortalamasına yakın. Hiçbir ev sahibi galaksi kesin olarak belirlenemedi; gama ışını, X ışını, optik ya da kalıcı radyo karşılıkları için yapılan aramalar hiçbir şey bulamadı.

Açığa çıkan enerji mütevazıydı: kaynağın uzaklığı verilerin izin verdiği en büyük değerde alınsa bile, güçlü manyetik alanlı bir nötron yıldızı olan tipik bir magnetarda depolanan manyetik enerjinin yaklaşık milyonda biri.

Ne böyle açılıp kapanabilir?

Yazarlar, bir kazanan seçmeden birkaç fikri tartıyor:

Uzun süreler boyunca kapanan kesintili pulsarlar (intermittent pulsars). Galaksimizde yakın zamanda bulunan biri, PSR J2109+50, parlak modunu bir ayda yalnızca bir kez, yaklaşık 90 saniyeliğine gösterdi — ama çok daha az ışıklı.
Magnetar patlamaları. Galaksimizde 1E 2259+586 magnetarı, 5,6 sakin yılın ardından dört saatte 80’den fazla X ışını patlaması yaptı. Yine de iki dakikalık bir fırtına, bilinen her Galaksi içi örnekten çok daha sıkışık.
Rüzgârı ya da yörüngesi kısa bir yayılma veya görünürlük penceresi açacak eşlikçi bir yıldız.
Bir madde kümesinin, normalde çok sönük olan bir kaynağı kısa süreliğine büyüttüğü mercekleme (lensing).

Gizli bir popülasyon

Böyle dönemsel kaynaklar varsa, geniş bir gökyüzünü her gün taraması sayesinde onları bulmak için en iyi yer CHIME. Basit bir istatistiksel model, CHIME’ın erişiminde bunlardan yaklaşık 9 tane olduğunu — 1’den 200’ün üzerine kadar uzanan muazzam bir belirsizlikle — ve önümüzdeki on yılda, en iyi ihtimalle, bir ila dört yeni keşif yapılabileceğini öne sürüyor. Görünüşte tek seferlik bazı patlamalar, aslında yalnızca bir kısmı yakalanmış fırtınalar bile olabilir. FAST gibi duyarlı bir teleskop, kaynağın sessiz yıllarında ona yöneltilerek daha sönük patlamalar yakalayıp bu fikri sınayabilir.