İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Üstün kütleli kara deliklerin beslenme süreçleri açığa çıkıyor

Michelle Starr

Cihanı daha fazla inceledikçe, her galaksinin kozmik bir devin yörüngesinde bulunması daha da beklenen görünüyor; o, galaktik çekirdeğe güç sağlayan üstün kütleli bir kara delik.

Bu devasa cisimler hakkında -nasıl bu kadar büyüdüklerine ait dikkat alımlı soru da dahil olmak üzere- bilmediğimiz çok şey var; lakin yeni araştırmalar kimi boşlukları doldurmamıza yardım edebilir. Gökyüzünün bir bölgesindeki galaksilerin tamamı üzerinde yürütülen yeni bir radyo araştırmasına nazaran, galaktik bir çekirdekte bulunan her harika kütleli kara delik, birbirlerinden biraz farklı davransalar da, maddeyi yutuyor.

YUTARAK VE BİRLEŞEREK BÜYÜYORLAR

Hollanda’da bulunan Groningen Üniversitesi’nden gökbilimci Peter Barthel, “Tüm galaksilerin merkezlerinde muazzam derecede büyük kara delikler bulunduğuna dair giderek daha fazla belirtiye rastlıyoruz. Doğal ki, bunlar mevcut kütlelerine ulaşana dek büyümüş olmalılar” diyor.

“Öyle görünüyor ki, müşahedelerimiz sayesinde, artık bu büyüme süreçlerine vâkıfız ve ağır lakin emin adımlarla bunları anlamaya başlıyoruz.”

Kara deliklerin kütle aralığında tuhaf bir boşluk var; bu durum, muhteşem kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğuna ve büyüdüğüne ait bulmacanın kıymetli bir modülünü ıskaladığımız manasına geliyor. Yıldız kütleli -yani büyük bir yıldızın çöken çekirdeğinden oluşan- kara deliklerin Güneş’in kütlesinin yalnızca 142 katına kadar büyüyebildiği tespit edildi; dahası, bunlardan biri olağandan daha ağırdı ve iki küçük kara deliğin yaşadığı çarpışmasının bir eseriydi.

Bununla birlikte, üstün kütleli kara delikler ekseriyetle birkaç milyon ilâ milyarlarca Güneş kütlesine sahiptir. Şayet muhteşem kütleli kara delikler, yıldız kütleli deliklerden gelişiyorsa, etrafta bir sürü orta kütleli kara delik olmalı diye düşünebilirsiniz fakat şimdiye dek çok az tespit yapıldı.

Bunu çözmenin bir yolu, saptadığımız kara delikleri inceleyerek davranışlarının bize rastgele bir ipucu sunup sunmayacağını görmek; Güney Afrika’da bulunan Pretoria Üniversitesi’nden Jack Radcliffe öncülüğündeki bir gökbilimci grubu de bunu yaptı.

VLBI YARDIMIYLA KEŞFEDİLDİ

Odaklandıkları nokta, Ursa Major [Büyük Ayı] takımyıldızında bulunan ve ‘GOODS-North’ ismiyle bilinen bir uzay bölgesiydi. Hubble’ın derin gökyüzü araştırmasına mevzu olan bu bölge, öncelikle optik, ultraviyole ve kızılötesi dalga uzunluklarında detaylı biçimde araştırıldı.

Radcliffe ve grubu, X-ışınına kadar bir dizi dalga uzunluğu kullanarak bölgenin tahlillerini gerçekleştirdi ve karışıma ‘Çok Uzun Baz İnterferometrisi’* (VLBI) aracılığıyla toplanan radyo müşahedelerini ekledi. Bu sayede, farklı dalga uzunluklarında parlak olan faal galaktik çekirdekleri -aktif bir muhteşem kütleli kara delik içerenleri- saptadılar.

Üstün kütleli kara delikler faal biçimde gereç biriktirirken -çevrelerindeki bölgede bulunan gaz ve tozu mideye indirirken- gereçler ısınır ve geniş kozmik uzaklıklarda görülebilecek seviyede ışıltılı bir elektromanyetik radyasyon saçarak parlar.

Galaktik çekirdeği ne kadar tozun çevrelediğine bağlı olarak, bu ışığın kimi dalga uzunlukları daha güçlü olabilir; bundan ötürü, bir gökyüzü bölgesinde bulunan tüm ‘aktif galaktik çekirdekleri’ (AGN) tanımlamak hedefiyle sırf bir dalga uzunluğu aralığı kullanılamaz.

Bu ek bilgilerle desteklenen takım, GOODS-North’taki AGN hakkında bir araştırma gerçekleştirdi ve çeşitli gözlemlerde bulundu.

BİRİKİMLER VE JETLER FARKLI ÖZELLİKLER GÖSTERİYOR

Birinci müşahede, tüm etkin yığılmaların birebir olmamasıydı. Bu çok kolay bir bulgu üzere görünebilir ve katiyen farklı oranlarda birikmiş farklı harika kütleli kara delikler gözlemledik; yeniden de bilgiler hâlâ kullanışlı. Araştırmacılar, kimi faal harika kütleli kara deliklerin gereçleri başkalarından çok daha süratli bir halde yuttuğunu lakin kimilerinin hiç yutmadığını ortaya çıkardılar.

Akabinde, etkin bir galaktik çekirdeğe denk gelen bir yıldız patlaması aktivitesinin -yani ağır yıldız oluşum bölgesinin ve döneminin- var olup olmadığını araştırdılar.

Faal bir galaktik çekirdekten gelen geri beslemelerin, yıldızların meydana geldiği bütün gereçleri patlatarak yıldız oluşumunu durdurabileceği düşünülüyor; ne var ki, kimi araştırmalar bunun tam zıddının de mümkün olabileceğini ortaya çıkardı; yani, geri beslemeyle şoklanan ve sıkıştırılan materyal, bebek yıldızlara dönüşebilir.

Araştırmacılar, galaksilerin bir kısmının yıldız patlaması aktiviteleri barındırdığını ve başka kimilerinin barındırmadığını keşfettiler. İlgi alımlı bir halde, sürmekte olan yıldız patlaması faaliyeti, faal bir galaktik çekirdeğin gözlemlenmesini güçleştirebilir, bu da geri beslemenin sönümlenmedeki rolünü daha hakikat tanımlamak için daha fazla araştırma yapılmasına gereksinim olduğunu gösteriyor.

Son olarak, faal büyüme esnasında üstün kütleli bir kara deliğin kutuplarından püskürebilen bağıl jetleri mercek altına aldılar. Bu jet akımlarının, birikim diskinin iç bölgesinden neredeyse ışık suratına yakın bir süratle iyonize plazma jetleri biçiminde uzaya fırlatıldığı kara deliğin kutuplarına gerçek manyetik alan çizgileri boyunca akan küçük bir gereç yığınından meydana geldiği düşünülüyor.

Bu jetlerin nasıl ve neden oluştuğundan tam manasıyla emin değiliz ve takımın gerçekleştirdiği araştırma, gereç birikim oranının çok büyük bir rol oynamadığını gözler önüne serdi. Jet akımlarının sırf bazen oluştuğunu ve bir kara deliğin süratli ya da yavaş beslenmesinin ehemmiyeti olmadığını keşfettiler.

Araştırmacılar, elde edilen bu bilginin harika kütleli kara deliklerin gelişim davranışını ve büyümesini daha hakikat anlamamıza yardım edebileceğini tabir ediyorlar. Yanı sıra, radyo astronomisinin ileriye dönük olarak bu tıp çalışmalarda daha büyük bir rol oynayabileceğini gösterdiğini de kelamlarına ekliyorlar.

Bu, gelecekte en şaşırtan kara delik gizemlerinden birini, yani bu üstün kütleli gürbüz varlıkların nasıl oluştuğunu anlamaya çalışmak için daha güçlü bir araç düzeneğine sahip olacağımız manasına geliyor.

Takımın araştırmasının detayları Astronomy & Astrophysics mecmuasında iki başka makalede yayınlandı ve kabul edildi.

*VLBI (Very Long Baseline Interferometer/Çok Uzun Baz Enterferometrisi), birkaç milyar ışık yılı uzaktaki derin uzaydan gelen radyo sinyallerini alarak birkaç milimetrelik doğrulukla antenler ortasındaki binlerce kilometrelik arayı ölçebilen gelişmiş bir uzay jeodezisi tekniğidir.

Makalenin özgünü Science Alert sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

İlk yorum yapan siz olun

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir