Astronomi

Çarpışmaya Doğru: İki Dev Kara Delik

24 Mayıs 2022

Yazı: Çarpışmaya Doğru: İki Dev Kara Delik | Yazan: İlhan Vardar

9 milyar ışık yılı uzaklıktaki destansı bir kozmik vals içinde kilitli olan iki süper kütleli kara delik, her iki yılda bir birbirlerinin etrafında dönüyor gibi görünüyor. İki dev cismin her biri güneşimizinkinden yüz milyonlarca kat daha büyük kütlelere sahipler ve birbirlerinden güneşimiz ile Plüton’un mesafesinin kabaca 50 katı kadar bir mesafeyle ayrılırlar. İkili yaklaşık 10.000 yıl içinde birleştiğinde, devasa çarpışmanın uzayı ve zamanı sallaması ve evren boyunca yerçekimi dalgaları göndermesi bekleniyor. Caltech liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, kuasar olarak bilinen son derece enerjik bir nesnede bu senaryonun gerçekleştiğine dair kanıtlar keşfetti.

Kuasarlar, süper kütleli bir kara deliğin kendisini çevreleyen bir diskten malzeme çektiği aktif gökada çekirdekleridir.

Bazı kuasarlarda, süper kütleli kara delik, ışık hızına yakın bir hızda fışkıran bir jet oluşturur. Yeni çalışmada gözlemlenen kuasar, PKS 2131-021, blazar (bir gözlemciye doğru yönlendirilmiş, neredeyse ışık hızında hareket eden iyonize maddeye sahip aktif bir galaktik çekirdek) adı verilen kuasarların bir alt sınıfına aittir. Gökbilimciler, kuasarların yörüngede dönen iki süper kütleli kara deliğe sahip olabileceğini zaten biliyorlardı, ancak bunun için doğrudan kanıt bulmak zor oldu.

Güneşimizin kütlesinin milyonlarca ila milyarlarca katı büyüklüğündeki süper kütleli kara delikler çoğu galaksinin kalbinde yer alır ve gökbilimciler bu devlerin nasıl oluştuğunu bilmek için sabırsızlanmaktadırlar. Bilim insanları en çok iki küçük süper kütleli kara deliğin birleşmesinden kaynaklandığını düşünürken, birleşme yolunda sadece bir çift süper kütleli kara delik bulunduğundan, bilim insanları iç görü sağlayabilecek gözlemlerden yoksundu.

Yeni bir çalışma bu durumu değiştirebilir

Süper kütleli bir kara deliği gözlemleyen araştırmacılar, yakın yörüngede bir arkadaşı olduğuna dair işaretler rapor ediyor. İkili olarak adlandırılan muazzam ikili, yaklaşık iki yılda bir birbirlerinin etrafında dönüyorlar.

İkili kabaca 10.000 yıl içinde birleşecektir. Bu uzun bir zaman gibi görünebilir, ancak bu büyüklükteki kara deliklerin birbirlerinin yörüngesinde dönmeye başlaması ve sonunda bir araya gelmesi toplam 100 milyon yıl alacaktır. Yani bu çift çarpışmaya giden yolun %99’undan fazlasını katetmiştir.

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı‘ndan Joseph Lazio ve Michele Vallisneri, süper kütleli kara deliklerin ikili bir sistemde nasıl davrandığına ve radyo verilerinin nasıl yorumlanacağına dair fikir verdiler.

Bu süper kütleli kara deliğin bir yoldaşı olabileceğine dair kanıtlar, Dünya’daki radyo teleskoplarının gözlemlerinden geliyor. Kara delikler ışık yaymaz, ancak kütle çekimleri etraflarında sıcak gaz diskleri toplayabilir ve bu malzemenin bir kısmını uzaya fırlatabilir. Bu jetler milyonlarca ışık yılı boyunca uzayabilir. Dünya’ya doğrultulmuş bir jet, Dünya’dan uzağa doğrultulmuş bir jetten çok daha parlak görünür. Dünya’dan yaklaşık 9 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan PKS 2131-021, Pasadena’daki Caltech’teki bir grup araştırmacının Kuzey Kaliforniya’daki Owens Valley Radyo Gözlemevi ile 13 yıldır genel bir araştırmanın parçası olarak izlediği 1.800 blazardan biridir.

Ancak bu özel blazar garip bir davranış sergiliyor: Parlaklığı, bir saatin tik takları kadar tahmin edilebilir şekilde düzenli iniş ve çıkışlar gösteriyor.

Araştırmacılar şimdi bu düzenli varyasyonun, her iki yılda bir birbirlerinin yörüngesinde dönerken ilkini çeken ikinci bir kara deliğin sonucu olduğunu düşünüyorlar. PKS 2131-021’deki iki kara deliğin her birinin Güneşimizin kütlesinin birkaç yüz milyon katı olduğu tahmin ediliyor. Bulguyu doğrulamak için bilim insanları, sistemden gelen yerçekimi dalgalarını -uzaydaki dalgalanmaları- tespit etmeye çalışacaklar .

Salınımların rastgele olmadığını veya kara deliğin etrafındaki geçici bir etkinin nedeni olmadığını doğrulamak için ekibin Owens Valley Gözlemevi’nden alınan on yıllık (2008 ila 2019) verinin ötesine bakması gerekiyordu. Diğer iki radyo teleskopunun da bu sistemi incelediğini öğrendikten sonra – Michigan Üniversitesi Radyo Gözlemevi (1980 – 2012) ve Haystack Gözlemevi (1975 – 1983) – ek verileri araştırdılar ve blazar’ın nasıl olduğuna dair tahminlerle eşleştiğini buldular. Parlaklık zamanla değişmelidir.

Lazio, “Bu çalışma, azmin öneminin bir kanıtıdır” diyor. “Bu sonucu elde etmek için 45 yıllık radyo gözlemleri gerekti. Ülke çapında farklı gözlemevlerinde bulunan küçük ekipler, bunu mümkün kılmak için her hafta, her ay, her yıl veri topladılar.”
 
 
İlhan Vardar
 
 

Kaynak:

JPL (Jet Tahrik Laboratuvarı) 2022-020 
 

Açıklama:

Yukarıdaki çizimde, daha küçük bir kara delikten (solda) gelen ışık, daha büyük bir kara deliğin etrafında kıvrılıyor ve diğer tarafta neredeyse ayna görüntüsü oluşturuyor. Bir kara deliğin yerçekimi, uzayın dokusunu bükebilir, öyle ki kara deliğin yakınından geçen ışık onun etrafında kavisli bir yol izleyecektir. Kaynak: Caltech-IPAC

BEĞENEBİLECEĞİNİZ İÇERİKLER

No Comments

Cevap Yaz

Yazı: Pembeden Yeşile Bütünlük | Yazan: İrem Savaş
Girne Antik Liman
Girne Antik Liman
Öykü: Umarım Bu Gece Öldürülmem | Yazan: Didem Çelebi Özkan