Gökbilimciler, bilinen evrendeki en parlak kara delikten püsküren iki büyük ve gizemli nesne keşfettiler.

1959 yılında ‘kozmik radyo dalgası kaynakları’ araştırması esasında keşfedilen süper kütleli kara delik, ‘3C 273’ adı verilen bir kuasardır (“yarı-yıldız nesnesi” terimi için kullanılan bir kısaltma); çünkü bu dev yapıların uzaya yaydığı ışık, yıldız ışığıyla kıyaslanabilecek düzeyde parlaktır. Kara deliklerin kendileri ışık yaymazken, en büyükleri ‘yığılma diskleri’ adı verilen devasa gaz girdaplarıyla sarılmıştır; gaz kara deliğe doğru ışık hızına yakın bir hızla düştüğü zaman gerçekleşen sürtünme diski ısıtır ve çoğunlukla tipik biçimde radyo dalgaları olarak algılanan radyasyonla parlamasına yol açar.

‘3C 273’ kuasarı, tarihte tespit edilen ilk kuasardır. Bununla birlikte, bize 2,4 milyar ışıkyılı mesafede, Güneş’in 4 trilyon katından daha fazla parlaklığa sahipken, Evren’deki en parlak gök cismidir. Bilim insanları, onlarca yıl boyunca, büyük bir hararetle yanan kara delik çekirdeğini ayrıntılı bir şekilde incelediler; buna karşın, kuasar aşırı derecede parlak olduğundan, onu barındıran ve çevreleyen galaksiyi incelemek neredeyse imkânsızdı. Bu olağanüstü parlaklık, ironik olarak, bilim insanlarını kuasarların ev sahibi galaksilerini ne yönde etkilediği hususunda büyük oranda karanlıkta bıraktı.

Yeni yöntem sırları açığa çıkarıyor

Şimdi, 28 Nisan’da The Astrophysical Journal adlı dergide yayınlanan yeni bir araştırma nihayet bu durumu değiştirebilir.

Bilim insanlarından oluşan bir ekip, araştırma kapsamında, Şili’de bulunan Atacama Büyük Milimetre / milimetre altı Dizi (ALMA) radyo teleskobunu, 3C 273 kuasarının ışıltılı parıltısını ev sahibi galaksinin yaydığı ışıktan ayıracak biçimde ayarladı. Bu sayede, kuasara ev sahipliği yapan galaksinin uzaya yaydığı radyo dalgaları ile baş başa kaldılar; ve sonuç olarak daha önce hiç görülmemiş iki büyük ve gizemli radyo yapısını ortaya çıkardılar.

Yapılardan biri, galaksinin tamamını saran ve akabinde güneybatı yönünde on binlerce ışıkyılı boyunca uzanan devasa bir radyo ışığı kalıntısı gibi görünüyor. Bu radyo sisi, on binlerce ışıkyılı boyunca uzanan ve ‘astrofiziksel jet’ adıyla bilinen muazzam bir enerji püskürmesi olan ikinci yapıyla örtüşüyor.

Bilim insanları astrofiziksel jetlerin nasıl ve neden oluştuğundan tam anlamıyla emin değiller. Öte yandan, jetlerin, kuasarlar ve diğer süper kütleli kara deliklerin etrafında yaygın biçimde görüldüğünden ve büyük ihtimalle bir kara delik ile onun tozlu yığılma diski arasındaki etkileşimlerden ortaya çıktığından haberdarlar. Jetler, tipik olarak iyonize (elektrik yüklü) maddeden oluşurlar ve neredeyse ışık hızında hareket ederler.

Alışıldık olgulara meydan okuyor

Bu jetlerin yaydığı radyasyon, görüntülendikleri radyo frekansına bağlı biçimde daha parlak ya da sönük görünebilir; buna karşın, 3C 273 Galaksisi’ni saran büyük radyo yapısı, frekansından bağımsız olarak tekdüze bir parlaklık sergiliyor. Araştırmacıların aktardığı kadarıyla, bu durum, iki radyo yapısının ayrı ve birbirinden bağımsız oluşumlar tarafından yaratıldığını gözler önüne seriyor.

Araştırma ekibi birkaç farklı teoriyi sınadıktan sonra, galaksinin çevresini saran devasa boyutlardaki radyo sisinin, doğrudan kuasarın kendisi tarafından iyonize edilen, yıldızları yaratan hidrojen gazından kaynaklandığı neticesine ulaştı. Araştırmacılara göre, iyonize gazın süper kütleli bir kara deliğin çevresinde on binlerce ışıkyılı boyunca yayıldığı bu durum ilk defa gözlemlendi.

Bu keşif, astronomi alanında uzun zamandan beridir varlığını koruyan bir sırra temas ediyor: Bir kuasar, konakçı galaksisinde yeni yıldızların oluşumunu önleyebilecek kadar çok gazı iyonize edebilir mi? Araştırmacılar bu soruya yanıt bulmak amacıyla galaksinin tahmini gaz kütlesini aynı tip ve büyüklükteki başka galaksilerle karşılaştırdılar. Kuasarın gerçekten de akıllara durgunluk veren miktarlarda gazı iyonize etmesine ve onu yeni yıldızlar yaratmak bağlamında işe yaramaz hale getirmesine karşın, galaksideki yeni yıldız oluşumunun genel olarak dikkat çekici bir düzeyde azalmadığını keşfettiler. Bu durum, gelişen ve büyüyen galaksilerin merkezlerinde radyasyon püskürten kuasarlarla birlikte de varlığını sürdürebileceğini ortaya koyuyor.

Tokyo’da bulunan Kogakuin Üniversitesi’nde doçent ve araştırmanın başyazarı olan Shinya Komugi verdiği bir demeçte, “Bu keşif, daha önce optik ışık aracılığıyla yapılan gözlemleri kullanarak ele alınan sorunları gözden geçirmek bağlamında bizlere yeni bir yol sunuyor” diyor. “Aynı tekniği diğer kuasarlar üzerinde uygulayarak, bir galaksinin merkezi çekirdek ile etkileşim vasıtasıyla nasıl geliştiğini anlamayı umuyoruz.”

Kaynak: Live Science / Brandon Specktor

Çeviren: Tarkan Tufan 

Gazete Duvar / 08.06.2022