Swift'in 22 yıllık gözlemi bitti: gama ışını avcısı atmosfere dönmeyi bekliyor

NASA'nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi bilim görevini tamamladı. Ajansın 23 Ekim'de yaptığı açıklamaya göre uydu, son gözlemini 20 Ekim'de yaptı. O gün yüksekliği 275 kilometreye (171 mil) inmişti. Bu yükseklikte atmosferin sürtünmesi o kadar arttı ki teleskoplar hedeflerine sabit biçimde bakamaz hâle geldi. Swift'in önümüzdeki birkaç hafta içinde atmosfere girmesi bekleniyor.

Böylece 2004'ten bu yana çalışan, iki yıllık bir görev için tasarlanıp yirmi yılı aşkın süre veri üreten bir gözlemevi emekliye ayrılmış oluyor.

Son aylar: Yükseltme görevi olmadı, sürtünme kazandı

Alçak Dünya yörüngesindeki bütün uydular atmosferin en üst katmanlarının sürtünmesiyle yavaşlar ve alçalır. NASA'ya göre son dönemdeki güneş etkinliği bu etkiyi artırdı ve Swift hızla alçalmaya başladı. Güneş daha etkin olduğunda üst atmosfer ısınıp genleşir; uydunun içinden geçtiği hava yoğunlaşır ve fren etkisi büyür.

Ekip uyduyu daha uzun süre yörüngede tutmak için bilim gözlemlerine bir süre ara vermişti. Amaç, Swift'i yukarı itecek bir hizmet görevine zaman kazandırmaktı. NASA'nın aktardığına göre yüksek riskli ve kısa sürede hazırlanan bu hizmet görevi, ağustosta gözlemevini yükseltme girişiminde bulunulmadan sona erdi.

Bunun ardından Swift gözlemlere yeniden başladı ve süpernova kalıntılarından uzak galaksilerdeki etkin süper kütleli kara deliklere, Güneş Sistemi'mizdeki kuyruklu yıldızlara kadar yüzlerce hedefe baktı. Ancak gözlemlere dönmek sürtünmeyi yeniden artırdı ve uydu tekrar hızla alçaldı. 20 Ekim'de 275 kilometreye ulaşan Swift sürtünmeyi artık telafi edemedi ve güvenli kipe geçti. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'ndeki (Penn State) operasyon ekibi de uyduya, çalışmasını fiilen sonlandıran ve onu atmosfere girişe hazırlayan komutu gönderdi.

Bir dakikada dönen teleskop

Swift'in asıl görevi gama ışını patlamalarıydı. Bunlar evrendeki en güçlü patlamalar; ama genellikle o kadar kısa sürüyorlar ki büyük teleskopların onları yakalaması neredeyse imkânsızdı. Görevin Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki baş araştırmacısı S. Bradley Cenko, Swift'in işini şöyle anlatıyor: Uydunun patlamayı saptayıp yerini belirlemesi, konumu diğer gözlemevlerine iletmesi ve parıltı sönmeden teleskoplarını o noktaya çevirmesi gerekiyordu. Cenko'ya göre Swift bunu genellikle yaklaşık bir dakikada yapıyordu.

Bu hız, gözlemevinin yapısından geliyordu. Swift baştan çok dalga boylu bir gözlemevi olarak tasarlandı: aynı yöne bakan bir X ışını teleskobu ile bir optik/morötesi teleskop, patlamanın bulunduğu yeri hızla görüntüleyip konumunu daha kesin hâle getirebiliyordu. Görevin ilk baş araştırmacısı Neil Gehrels'ti. Swift 20 Kasım 2004'te fırlatıldı, aralıkta çalışmaya başladı. Gehrels'in ölümünün ardından NASA, 2018'de göreve onun adını verdi.

Kısa patlamaların sırrı

Swift'in en çok anılan başarısı, iki saniyeden kısa sürede doruğa ulaşan "kısa" gama ışını patlamalarıyla ilgili. Swift'ten önce bu patlamaların yerini, ardından gelen sönük parıltıyı (art ışımayı) gözleyecek hız ve kesinlikte belirlemek mümkün olmamıştı. Mayıs 2005'te Swift, yalnızca 0,03 saniye süren GRB 050509B patlamasına öyle hızlı döndü ki 11 X ışını fotonu yakaladı. Bu, art ışıması saptanan ilk kısa patlama oldu.

NASA'ya göre bu gözlemler uzun süredir savunulan kuramsal modelleri doğruladı: Kısa gama ışını patlamaları büyük olasılıkla iki nötron yıldızının birleşmesinden doğuyor. Nötron yıldızı, Güneş kadar kütlenin bir şehir büyüklüğüne sıkıştığı ölü yıldız çekirdeği demek.

Rakamlarla Swift

• 2.000'den fazla gama ışını patlaması gözlendi.
• 1.400'den fazla süpernova patlaması incelendi.
• Kara delikler tarafından parçalanan yıldızlar izlendi, etkin galaksiler takip edildi, bütün gökyüzünün X ışını taraması yapıldı; asteroitler ve kuyruklu yıldızlar da gözlendi.
• Swift verisi yaklaşık 7.000 bilimsel yayına katkı verdi.
• Esnek planlama sistemi, yerden birkaç dakika içinde komut verilebilen "fırsat hedefi" gözlemlerine izin veriyordu; günde 75'e kadar bağımsız hedef planlanabiliyordu.

NASA Astrofizik Bölümü direktörü Shawn Domagal-Goldman, Swift'in iki yıllık temel görev için tasarlandığını ama bunun on katından uzun süre verimli kaldığını vurguladı. Domagal-Goldman'a göre Swift, ani gök olaylarına hızlı yanıt vermenin bütün astronomi topluluğu için ne kadar kritik olduğunu gösteren dönüşümün parçası oldu.

Geride kalan arşiv ve açık soru

Swift'in arşivinde yaklaşık 22 yıllık parlaklık ölçümü, çok dalga boylu tayflar ve optik/morötesi teleskobundan 1,5 milyondan fazla görüntü bulunuyor. NASA'nın verdiği bilgiye göre herkese açık olan veri kümesi yaklaşık 12 terabayt; bu, kabaca 600 yüksek çözünürlüklü filmin kapladığı alana denk.

Asıl soru, Swift'in boşluğunun nasıl doldurulacağı. Gökyüzünde ani bir olay patladığında dakikalar içinde o noktaya dönebilen bu esnekliği yerine koymak NASA'nın da öncelik listesinde. Domagal-Goldman, "Swift sonrası dünyada" hızlı yanıtı sürdürmek için NASA'nın mevcut uzay teleskopu filosunu kullanma ve güçlendirme, yörüngeye hızla çıkabilen ticari imkânlar ve yeni, verimli görevler gibi seçenekleri incelediğini söyledi. NASA da bu arada boşluğu mevcut görevlerle doldurmaya çalışacağını belirtiyor. Bunun nasıl bir takvimle ve hangi araçlarla olacağı henüz açıklanmadı.