En uzak hızlı radyo patlaması Dünya’dan daha yaşlı ve mesafe rekorunu ikiye katlıyor

Saniyenin birkaç binde biri kadar süren bir radyo dalgası parlaması olan hızlı radyo patlaması, evren yaklaşık 3 milyar yaşındayken kaynağından yola çıktı ve 10 milyar yılı aşkın bir süre sonra Güney Afrika’daki bir teleskoba ulaştı. Daha önceki rekor sahibinin mesafesinin iki katından daha uzakta bulunan bu olay, şimdiye dek ev sahibi galaksisi belirlenmiş en uzak hızlı radyo patlaması olma özelliğini taşıyor. Bu parlama, Dünya oluşmadan beş milyar yıldan fazla önce yola çıktı.

Sürpriz, James Webb Uzay Teleskobu’nun patlamanın nereden geldiğini bulmasıyla ortaya çıktı. Gökbilimciler büyük ve olgun bir galaksi bekliyordu. Ancak kaynak, ekibin öngördüğünden yaklaşık 1.000 kat daha az kütleli, yıldızlarının büyük bölümünü kısa ve şiddetli bir patlamayla oluşturmuş gibi görünen soluk bir cüce galaksi çıktı. Bu küçük ve genç ev, artık bu parlamaları neyin ürettiğine dair bugüne kadarki en güçlü ipuçlarından biri.

Binlerce hızlı radyo patlaması tespit edildi, ancak bunların yalnızca yaklaşık yüzü belirli bir galaksiyle eşleştirilebildi ve bunların neredeyse tamamı görece yakın çevremizde bulunuyor. FRB 20240304B olarak kataloglanan yeni patlama, bu haritayı kozmik tarihte yıldız oluşumunun en yoğun yaşandığı döneme taşıyor.

Çalışmaya liderlik eden Sydney Üniversitesi’nden Manisha Caleb, “Hızlı radyo patlamalarını ilginç kılan şey, onları neyin ürettiğini bilmememiz,” dedi. “Hangi nesnelerin bunları oluşturduğuna ilişkin teorilerimiz var, ancak kesin kanıtımız yok.”

Bir radyo çanağı ve Webb’in kimsenin göremediği galaksiyi buluşu

Patlama, Güney Afrika’nın Karoo bölgesindeki 64 radyo çanağından oluşan MeerKAT dizisi tarafından yakalandı. Manchester Üniversitesi’nden Ben Stappers’ın liderlik ettiği MeerTRAP adlı arama sistemi, verileri tekil parlak darbeler için gerçek zamanlı olarak tarıyor. Bu sinyal, arka plan gürültüsünün 100 katından fazla yükseldi ve dizi, Aslan takımyıldızında konumunu bir yay saniyesinin kesrine kadar belirledi.

Uzaklığına dair ilk ipucu sinyalin kendisinden geldi. Galaksiler arasındaki seyrek gazdan geçen radyo dalgaları hafifçe yavaşlar; düşük frekanslar daha da fazla yavaşladığı için bir patlama, yüksek perdeden düşük perdeye doğru bir tarama şeklinde ulaşır. Gökbilimciler bu gecikmenin büyüklüğüne dağılım ölçüsü adını veriyor. Bu patlamada değer yaklaşık 2.458 birimdi; bu, bilinen patlamaların çoğundan çok daha yüksekti ve sinyalin muazzam bir gaz sütununu geçtiğinin işaretiydi.

Bu sayı yalnızca yaklaşık bir uzaklık verir. Gerçek bir mesafe için ev sahibi galaksi ve onun tayfı gerekir; arşivlenmiş gökyüzü taramaları ise bu konumda hiçbir şey göstermedi. Hawaii’deki Keck I teleskobuyla yapılan bir saatlik derin görüntüleme de Arizona’daki MMT Gözlemevi’nden alınan kızılötesi görüntüler de sonuç vermedi. Galaksi, en büyük yer tabanlı teleskopların görebileceğinden fazla soluktu.

Bunun üzerine ekip Webb’den gözlem zamanı talep etti. Teleskobun Yakın Kızılötesi Kamerası, patlamanın konumundan yaklaşık 0,3 yay saniyesi uzakta, 28. kadirden silik bir leke tespit etti; istatistiksel bir test, patlamanın buradan gelmiş olma olasılığını %97,5 olarak verdi. Webb’in Yakın Kızılötesi Tayfölçeri daha sonra galakside parlayan hidrojen ve oksijenden gelen, evrenin genişlemesiyle 2,148 kırmızıya kayma değerine gerilmiş ışığı yakaladı. Bu, patlamayı gökbilimcilerin kozmik öğle dediği, galaksilerin geçmişte ya da sonrasında hiçbir dönemde olmadığı kadar hızlı yıldız oluşturduğu döneme yerleştiriyor.

Rekorun sayılarla anlamı

Avustralya’nın ASKAP teleskobunun yakaladığı önceki rekor sahibi patlama yaklaşık 1,016 kırmızıya kayma değerindeydi ve ışığı yaklaşık 8 milyar yıl yol almıştı. Yeni patlama bu kırmızıya kayma değerini iki katından fazla artırıyor. Makalenin ifadesiyle sinyal, “kozmik tarihin yaklaşık %80’i boyunca iyonize gazı inceliyor.”

Enerjisi, bu olaylar için gözlenen aralığın en üstünde yer alıyor. Sky & Telescope bunu tanıdık bir ifadeyle aktardı: Güneş’in bir yılda yaydığından daha fazla enerji, göz kırpmaktan kısa süren bir parlamaya sığdırılmış durumda.

En tuhaf bölüm ev sahibi galaksi. Ekibin tahminine göre yıldız kütlesi Güneş’in kütlesinin yaklaşık 10 milyon katı düzeyinde; bu, Samanyolu’nun yıldızlarının çok küçük bir kesri. Gazı, Güneş’in helyumdan ağır elementlerdeki payının yalnızca yaklaşık %10 ila %20’sini barındırıyor ve büyüklüğündeki bir galaksinin normalde oluşturacağından çok daha hızlı yıldız üretiyor. Araştırmacılar, yıldızlarının büyük bölümünün yaklaşık 30 milyon yıl içinde oluşmuş olabileceğini tahmin ediyor.

Caleb, “Çok sayıda yıldızı olan, büyük ve iyi oluşmuş bir galaksi olacağını düşünüyorduk,” dedi. Stappers daha açık konuştu: “Ev sahibi galaksi, elimizdeki tüm galaksi örneklemi içinde öne çıkıyor. Ve beklediğimiz şey bu değildi.”

Küçük, genç bir galaksi neden tek bir sorumluya işaret ediyor?

Önde gelen iki açıklama, patlamaların nerede ortaya çıkması gerektiğine dair farklı öngörülerde bulunuyor. Bunlardan biri, büyük yıldızların çökmesiyle doğan ve manyetik alanları Dünya’da üretilmiş en güçlü mıknatıslarınkinden milyarlarca kat daha güçlü olan nötron yıldızları, yani magnetarlardan geldiklerini söylüyor. Bunlar, kendilerini oluşturan yıldızlardan birkaç milyon yıl sonra meydana gelir. Diğer açıklamaya göre ise bazı patlamalar, birbirlerinin çevresinde spiral çizerek birleşmeleri milyarlarca yıl alabilen ve bu nedenle daha yaşlı galaksilerde görülme eğilimindeki nötron yıldızı çarpışmalarından kaynaklanıyor.

Kendisini birkaç on milyon yıl içinde inşa etmiş bir galaksi, yavaş seçeneğe çok az yer bırakıyor. Caleb, “Çalışmamız, bu FRB’nin bir birleşme tarafından üretilmiş olmasının çok düşük olasılıklı olduğunu gösteriyor,” dedi. Metal bakımından yoksul gaz ayrıca, magnetar geride bırakan türden çok büyük kütleli yıldızları daha fazla üretme eğiliminde. Kendi galaksimizdeki SGR J1935+2154 magnetarı da aynı türden zayıf patlamalar üretti.

Sinyal, geçtiği her şeyin kaydını da taşıyordu. Yolu, yaklaşık 54 milyon ışık yılı uzaklıktaki dev galaksi topluluğu Virgo Kümesi’ni kesiyor ve bizden yaklaşık 3,5 milyar ışık yılı uzaklıkta, 0,31 kırmızıya kayma değerindeki daha önce bilinmeyen bir galaksi grubunun yakınından geçiyor. Ekip, bu iki yapının sinyaldeki ek gecikmenin büyük bölümünü açıkladığını tahmin ediyor.

Neyi çözümlemiyor?

Bir patlama, tek bir veri noktasıdır. Magnetar bağlantısı bu ev sahibi galaksi için en doğal yorum olsa da araştırmacılar bunun kanıt olmadığını ve her hızlı radyo patlamasının aynı kökene sahip olduğu anlamına gelmediğini vurguluyor.

Galaksinin özellikleri geniş hata payları içeriyor. Kütlesi, metal içeriği ve yıldız oluşum geçmişi; tespit sınırındaki bir nesnenin birkaç Webb görüntüsünden ve tek bir tayfından çıkarılan model tahminleri. Bu kadar soluk patlama ev sahiplerinden çok azı herhangi bir uzaklıkta incelendiği için, bu galaksinin sıra dışı mı olduğu yoksa önceki taramaların gözden kaçırdığı türünün ilk örneği mi olduğu konusunda hüküm vermek zor.

Ekip, bulgunun tesadüf olmadığını savunuyor. MeerKAT, şu anda bu kadar uzağı görebilecek duyarlılığa sahip tek patlama avcısı araç ve araştırmacılar ana taramasındaki patlamaların yaklaşık %6,3’ünün 2’nin üzerindeki kırmızıya kayma değerlerinden gelmesi gerektiğini öngörüyor. Bunu yalnızca daha fazla tespit sınayabilir. Çalışmada yer almayan Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Joeri van Leeuwen, “Her büyük koleksiyon yalnızca tek bir örnekle başlar,” dedi.

En uzak hızlı radyo patlaması hakkında sık sorulan sorular

Hızlı radyo patlaması nedir?

Hızlı radyo patlaması, birkaç milisaniye süren ve en parlak örneklerinde Güneş’in bir yılda yaydığı kadar enerji taşıyabilen bir radyo dalgası parlamasıdır. İlki 2007’de bulundu. Kaynakları hâlâ tartışılıyor.

En uzak hızlı radyo patlaması ne kadar uzakta?

FRB 20240304B, 2,148 kırmızıya kayma değerinde bulunuyor. Sinyali 10 milyar yıldan fazla yol aldı ve evren yaklaşık 3 milyar yaşındayken galaksisinden ayrıldı. Bu, önceki rekor sahibinin kırmızıya kayma değerinin iki katından fazladır.

Magnetarlar hızlı radyo patlamalarına neden olur mu?

Magnetarlar en güçlü biçimde desteklenen açıklama ve bu patlamanın genç, yıldız oluşturan ev sahibi galaksisi bu görüşü güçlendiriyor. Ancak hiçbir çalışma her patlamanın bir magnetardan geldiğini kanıtlamadı; bu sonucun arkasındaki araştırmacılar da henüz kesin kanıt bulunmadığını söylüyor.

Sırada ne var?

Patlama 4 Mart 2024’te tespit edildi, ilk kez Temmuz 2025’te Montreal’deki bir konferansta sunuldu ve 8 Ekim 2026’da Science dergisinde yayımlandı. Ekip, MeerKAT’ın Büyük Patlama’ya giden yolun yarısından daha gerisinden yılda birkaç patlamayı bulup konumlandırabileceğini; soluk ev sahibi galaksilerini belirlemek içinse Webb’e ihtiyaç duyulacağını tahmin ediyor. Güney Afrika’da inşa edilmekte olan Square Kilometre Array’in orta frekans teleskobunun bu aramayı daha da ileri taşıması bekleniyor. Stappers hedefi açıkça ortaya koydu: “Bir sonraki adım bu sınırı daha ileri itmek ve ilk yıldız kuşaklarına ne kadar yaklaşabileceğimizi görmek.”

Referans: Caleb et al., “A fast radio burst at redshift 2, three billion years after the Big Bang,” Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adz2675

Etiketler: astronomi, James Webb Space Telescope, magnetar, MeerKAT, FRB 20240304B, hızlı radyo patlaması