IXPE'nin gözünden manyetar 1E 1547.0-5408: boş uzay ışığı süzüyor olabilir

Bu görsel bir fotoğraf değil, NASA için Pablo Garcia'nın hazırladığı bir sanatçı çizimi. Çizimde, kendi ekseni çevresinde hızla dönen bir nötron yıldızı olan manyetar 1E 1547.0-5408 görülüyor. Yıldızın iki manyetik kutbundan çıkıp yeniden ona dönen mavi eğriler, Dünya'nınkinden bir trilyon kat daha güçlü manyetik alan çizgilerini temsil ediyor. Yıldızdan uzanan koni biçimli bölgeler ise iki ayrı ışınım kaynağını gösteriyor: açık mavi koni, manyetik alanın simetri ekseninde en parlak hâline ulaşan radyo yayınımını; onun altındaki koyu mavi koni ise X-ışını yayınımını anlatıyor.

NASA'nın açıklamasına göre manyetar, 2,1 saniyelik dönüşü boyunca hem güçlü radyo dalgaları hem de X-ışınları yayıyor, ancak iki ışınımın en parlak anları birbirine denk gelmiyor. Bu kayma, X-ışınlarının asıl kaynağının manyetik eksenden uzakta duran ikincil bir "sıcak nokta" olduğunu gösteriyor. Çizimdeki üst ve alt konilerde X-ışını kutuplanma derecesi sırasıyla yüzde 40 ve yüzde 80 olarak ölçüldü.

IXPE, NICER ve Parkes birlikte

Çizimin dayandığı ölçümler NASA'nın X-ışını kutuplanmasını ölçen uzay teleskobu IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) ile yapıldı. Bilim insanları Mart ve Nisan 2025 arasında manyetarı 140 saatten uzun süre izledi. Aynı dönemde NASA'nın NICER aracı ve Avustralya'nın ulusal bilim kurumu CSIRO'nun Murriyang adlı Parkes radyo teleskobu da kaynağı gözledi. NASA, bunun bir manyetarın radyo ve X-ışını kutuplanmasının eş zamanlı olarak ölçüldüğü ilk çalışma olduğunu belirtiyor. Sonuçlar 5 Ağustos 2026'da Nature dergisinde yayımlandı.

Kutuplanma, gelen ışık fotonlarının ne yönde ve ne ölçüde aynı doğrultuda titreştiğini anlatır. 1E 1547-5408'de ölçülen kutuplanma, benzer kaynaklarda görülenin yaklaşık üç katı çıktı. Bu şaşırtıcıydı, çünkü manyetarın manyetik alan geometrisine göre ölçümün yıldızın bazı noktalarında sıfıra yakın olması bekleniyordu. Standart yüzey ışınımı modelleri de bu kadar yüksek bir değeri açıklayamıyor; demek ki kutuplanmayı artıran başka bir etki iş başında.

90 yıllık bir kuantum öngörüsü

Araştırmacıların öne çıkardığı açıklama "vakum çift kırılması" (vacuum birefringence). Kuantum elektrodinamiğinin ilk kez 1936'da ortaya atılan bu öngörüsüne göre, Dünya'da üretilebilecek olanların çok üstündeki manyetik alanlar boş uzayın kendisini değiştirebilir. Bu koşullarda boşluk bir mercek ya da prizma gibi davranarak ışığı geliş yönüne göre süzer ve toplam kutuplanmayı artırır. Ekibin benzetimleri, gözlenen X-ışını imzalarını radyo ölçümlerinin koyduğu sınırlarla birlikte açıklamak için bu etkinin gerekli olduğunu gösteriyor. NASA'ya göre bu, etkinin herhangi bir yerde doğrudan gözlendiği ilk durum olabilir.

Makalenin baş yazarı George Washington Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Rachael Stewart, uzak bir yıldız çekirdeğine bakarak gerçekliğin dokusu hakkında ipuçları elde etmenin kendisini heyecanlandırdığını söylüyor. Ortak baş yazar Rice Üniversitesi'nden Hoa Dinh Thi ise sonucun, nötron yıldızlarının Dünya'daki laboratuvarlarda kurulamayacak ortamlarda temel fiziği sınamaya izin verdiğini vurguluyor.

Neden önemli?

• En güçlü mıknatıslar: Manyetarlar, gözlemlenebilir evrendeki en güçlü manyetik alanlara sahip cisimler. Bu yüzden başka hiçbir yerde bulunmayan uç fizik koşullarına pencere açıyorlar.
• Şehir boyutunda bir yıldız kalıntısı: Nötron yıldızları, Güneş'ten daha fazla kütlenin bir şehir büyüklüğüne sıkıştığı yıldız çekirdekleri (bkz. nötron yıldızı maddesinin yoğunluğu).
• Yeni bir ölçüm türü: IXPE'nin kutuplanma ölçme yeteneği, bu kuramı sınamak için belirleyici oldu. Kaynağın ve başka manyetarların yeni gözlemleri, sinyali doğrulayabilir ve kuantum elektrodinamiğinin başka sıra dışı etkilerini ortaya çıkarabilir.

IXPE, NASA ile İtalyan Uzay Ajansı'nın (ASI) 12 ülkeden ortakların katıldığı ortak görevi ve NASA'nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetiliyor. Konuyla ilgili haberimiz: IXPE bir manyetarda boş uzayın kuantum izini yakalamış olabilir. IXPE'nin bir başka ölçümü için Deniz Feneri Bulutsusu'ndaki atarcanın manyetik alanı haberine, alanın genel çerçevesi için X-ışını astronomisi maddesine bakabilirsiniz.