GAMA IŞINI PATLAMALARININ KEŞFİ GAMA IŞINI NEDİR ?

GAMA IŞINI PATLAMALARININ KEŞFİ

GIP'ların bulunuşu, bütünüyle astronomi dışı gelişmelerle olmuştur. 1963 yılında "atmosferdeki nükleer denemelerin yasaklanması" hakkındaki ABD-SSCB antlaşmasına uyulup uyulmadığını denetlemek için ABD Savunma Bakanlığı'nca Dünya çevresinde yörüngeye Vela adlı bir dizi uydu yerleştirildi. Bu uydular, yer ötesi GIP sinyallerini ilk olarak 2 Temmuz 1967'de almaya başladı. 1972 yılında fırlatılan SAS-2 uydusu ise gama ışını patlamaları çalışmalarına büyük katkı sağladı. O zamanlar için çok gizemli bu fiziksel olayın bilim dünyasına duyurulması ise 1973 yılında olmuştur.

CGRO isimli uydu teleskopu üzerindeki BATSE gama ışını detektörlerinin 1991'de faaliyete başlamasıyla birlikte gözlenen gama ışını patlaması sayısında artış sağlanmıştır. Bu sayede evrendeki GIP dağılım haritası çıkarılmıştır. Bu gelişmeler, gizemli patlamaların evrenin uzak bölgelerinden, yani kendi galaksimiz Samanyolu'na milyarlarca ışık yılı mesafelerden kaynaklandığı yönünde önemli ipuçları sunuyordu. Ancak yalnızca gama ışını verilerini kullanarak bunu kanıtlamak mümkün değildi.

Özellikle, 1997 yılında İtalya-Hollanda yapımı Beppo-SAX uydusunun fırlatılmasından sonra ardıl ışınım bölgesinde başarılı gözlemler yapıldı. Bu önemli gelişmeyle beraber dünya çapında birçok araştırmacının ortak çalışmaları sonucunda gama ışını patlamalarının doğası ve kökeni hakkında somut deliller sağlanmıştır. Böylece çok tartışılan gama ışını patlamaları "galaktik mi? kozmolojik mi?" sorusu yanıtlanarak gama ışını patlamalarının kozmolojik mesafelerde oluştuğu, ortaya çıkan değişik dalga boylarındaki ışımalarının bize ulaşmasının ise milyarlarca yıl aldığı tespit edilmiştir. Bu kadar uzak mesafelerden varlığını gösterebilen ışımaların kaynağı çok yüksek enerjilere sahip olmalıdır. Bu nedenle patlamalar için gereken enerji, evrenin başlangıcındaki büyük patlama için gerektiği varsayılan enerjiden sonra ikinci sıradadır.

Yıllarca yapılan gözlemlerde, uzun süreli GIP'lar tespit edilebiliyordu, ancak kısa süreli GIP'lar çok daha hızlı gerçekleşmesi sebebiyle yerlerinin tespitinde zorluklar yaşanmaktaydı. Bunun üzerine 2004 yılında NASA'nın gönderdiği Swift adlı uydu ile önemli gözlemler yapıldı.

Gama ışını patlamalarının ardıl ışımaları çalışmalarında önemli bir gelişme de ROTSE(GIP'lerin optik bileşenlerini ayrıştırmaya yönelik olan robotik teleskoplar) serisinin devreye girmesiyle başlamıştır. ROTSE-III, iki tanesi Kuzey Yarımküre'de (Türkiye ve ABD) ve iki tanesi de Güney Yarımküre'de (Namibya ve Avustralya) olmak üzere 4 teleskoptan oluşmaktadır. 

GIP'ların keşfedilmelerinden bu yana yaklaşık 40 yıl geçmiş, buna rağmen orijinleri tam olarak anlaşılamamıştır. Uydular yardımı ile gerek gözlemsel gerekse kuramsal çalışmalar halen bütün canlılığı ile sürmektedir. Gözlemsel çalışmaların en büyük sorunlarından biri, patlamaların yerini kesin olarak belirlemektir. Ancak belli bir açı aralığında tespit edilen GIP için, bölgede çok sayıda optik ışık kaynağı bulunduğundan, geçici bir ışık kaynağının saptanması zorlaşmaktadır. Dünya'nın atmosferi gama ışınlarını soğurduğundan dolayı, deneysel ölçümler uydular aracılığı ile yapılabilmektedir.

Gama ışımasını ve diğer dalga boylarındaki bileşen ışımaları yayınlayan, ateş toplarını ve şokları yaratan, bunları uzaya fırlatan, merkezdeki üreteç makinanın doğasını anlama ve modelleme, GIP olayının anlaşılması en zor konusu olarak kabul edilmektedir. Bunun en önemli nedeni, GIP'ların gözlenen pek çok özelliğinin merkezdeki üretecin çok daha uzağındaki bölgelerden gelen ışımalardan çıkarılmak zorunda olunmasıdır. Bu nedenle büyük bir belirsizlik söz konusudur ve literatürde 100'den fazla üreteç modeli görmek şaşırtıcı değildir. Burada en popüler olan bazı olası modellerden bahsedilmektedir.

Gama ışın patlamalarını anlamak amacıyla yürütülen kuramsal çalışmaları iki grupta toplamak mümkündür. Birinci grupta, patlamaların atalarını ve merkezi mekanizmalarını anlamaya yönelik çalışmalar yer alır. Bu grupta önerilen modeller şu şekilde sıralanabilir.