Kimi kara delikler aslında hiç de ‘kara’ değiller

IşıkHaber

New member
Sabine Bellstedt & Jessica Thorne

En büyük kütleye sahip olan yıldızlar öldükleri vakit Evren’de bilinen en ağır objelerden kimilerini meydana getirmek üzere kendi içlerine çökerler: Bunlara ‘kara delik’ denir. Onlar kozmosta var olan ‘en karanlık’ objelerdir; çünkü, ışık dahi onların akıl almaz derecede kuvvetli yerçekimlerinden kaçamaz.

Bu sebeple, kara delikleri direkt görüntülemek mümkün değildir ve bu durum onları ziyadesiyle gizemli ve şaşırtan kılar. Öte yandan, sonuçlanan yeni araştırmamız, en iştahlı kara deliklerin bir kısmını saptamanın bir yolunu testten geçirdi ve onları uzak galaksilerin merkezlerinin derinlerinde gömülü biçimdeyken bile bulmamızı kolaylaştırdı.

Taşıdıkları isme rağmen, kara deliklerin tamamı kara değildir. Kara delikler birfazlaca farklı boyuta sahip olsalar da en büyükleri galaksilerin merkezlerinde bulunur ve boyutları büyümeye devam etmektedir.

Bu çeşit ‘süper kütleli’ kara delikler, Güneş’in sahip olduğu kütlenin bir milyar katı kadar büyüklükte olabilirler. Keşfedilişi 2020 Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülen ve Samanyolu galaksimizin merkezinde bulunan Sagittarius A* isimli kara delik ziyadesiyle sakindir. Buna rağmen, muhteşem kütleli kara deliklerin tamamı için durum bu biçimde değil.

Gaz, toz ya da yıldız üzere hususlar bir kara deliğe çok halde yaklaştığında, devasa bir çekim kuvveti tarafınca emilirler. Bu unsurlar kara deliğe gerçek düştükçe ısınır ve inanılmaz derecede parlak bir hale gelirler.

bu biçimdesi ‘parlak kara delikler’ tarafınca üretilen ışık, X ışınlarından radyo dalgalarına varıncaya dek elektromanyetik spektrumun bütününe yayılabilirler. Galaksilerin merkezinde bulunan parlak kara deliklerin bir öteki ismi ‘aktif galaktik çekirdek’ ya da [İngilizce adıyla] özetlemek gerekirse AGN’dir. Onlar Güneş’ten trilyonlarca kat daha fazla ışık yayabilirler ve kimi bazı ışıklarıyla bulundukları galaksideki yıldızların tamamını birden gölgede bırakabilirler.

EN PARLAK KARA DELİKLER

AGN’lerin bir kısmı, uzayda milyonlarca kilometre yol kat eden ve radyo teleskopları aracılığıyla görülebilen bir jet akımı vasıtasıyla maddeyi şiddetli halde püskürtür. Başkalarıysa, kendi galaksilerinin merkezinde, etrafta bulunan (ve yıldızların oluşması için gereken yakıt olan) gazları galaksinin dışına itebilen ‘rüzgarlar’ yaratırlar.

Gökbilimciler, bir galaksinin merkezinde bu yıkıcı güçlerin varlığı kelam konusuyken, bu durumun, galaksinin kendisi üzerinde büyük bir tesir yaratıyor olması gerektiğinden kuşku duymuyorlar. Galaksilerin büyük çoğunluğunun yıldız oluşum süreçlerini yavaş yavaş aslına bakarsan bitirdiğini biliyoruz ve AGN’ler bu durumun sorumlularından biri olabilirler.

Hâl bu biçimdeyken, AGN’ler yalnızca anlaşılması güç kara delikleri daha gerçek halde kavramamıza yardım etmekle kalmaz, hem de onları incelemek bizlere galaksilerin kendileri hakkında da bilgi verir.

PARLAK KARA DELİKLERİ NASIL BULURUZ?

Bir kara deliğin ne kadar ‘yediğine’, hangi galakside bulunduğuna ve onu nazaranbildiğimiz açıya bağlı olarak, AGN’ler birbirlerinden fazla farklı görünebilirler. Tıpkı galaksiye bakarken dahi, X-ışını teleskobu kullanan bir gökbilimci onların parladığını gorebilir ve bir AGN keşfedebilirken, radyo teleskobu kullanan bir öteki gökbilimci AGN’lerin radyo spektrumunda görülebilen jetler üretmemesi halinde hiç bir şey bakılırsameyebilir.

İşte bu niçinle, [geçmişte] bunların birbirinden farklı objeler olduğu düşünülüyordu; ancak gökbilimciler tıpkı objelere farklı teleskoplarla bakarak bir epey benzerlik taşıdıklarını keşfettiler ve onları bulmak için daha fazla elektromanyetik spektrum kullanmanın sağladığı faydaları fark ettiler.

Bir galaksinin elektromanyetik spektrumun farklı kısımlarında sergilediği nazaranli parlaklığa ‘spektral güç dağılımı’ ismi verilir. Bu dağılım, bir galaksinin kaç tane yıldız barındırdığını, bu yıldızların kaç yaşında olduklarını, oluştukları hususların içeriğini ve ne kadar tozun ışığı engellediğini ölçmek gayesiyle kullanılabilir.

Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimler (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) mecmuasında yayımlanan yeni araştırmamızda, bu tekniğin AGN’leri saptamak hedefiyle da kullanılabileceğini ortaya koyuyoruz. Bu, bundan daha sonra yalnızca bir galakside bulunan yıldızların özelliklerini ve tarihçelerini değil, bununla birlikte galaksi merkezinde bulunan bir kara deliğin parlaklığını da ölçebileceğimiz manasına geliyor.

Bu, yapması kolay bir şey değil. Yıldız ışığı ile bir AGN’den yayılan ışık içindeki fark inanılmaz derecede ince ve bu yüzden genç yıldızları parlak bir kara delikle karıştırmak ya da bunun tam aksisi çok muhtemel.

11 MİLYAR YILLIK BİR GEÇMİŞ ARAŞTIRILIYOR

Burada, yani Avustralya’da bulunan gökbilimciler, gökyüzünün muhakkak bölgelerinde görülen galaksilerin 3 boyutlu haritalarını oluşturmak emeliyle Avustralya’daki teleskopları kullanıyorlar. Bu haritalar, mümkün AGN’leri bulmak için Evren’in 11 milyar yıllık tarihini barındıran yüz binlerce galaksiyi taramamıza imkan sağlıyor.

Geliştirdiğimiz yeni formülü 700 bin galaksiye uygulayarak, sayılarının vakit içerisinde nasıl geliştiğini ve mesken sahibi galaksilerini nasıl etkilediklerini anlamaya başlamak için 75 binden çok AGN belirledik ve ölçümler yaptık. Gökbilimciler, Evren’deki AGN’lerin sayısının, yaklaşık 10 milyar yıl evvel şimdikinden neredeyse on kat daha fazla olduğunu bildiğimiz yıldız oluşum ölçüsüyle irtibatlı olduğunu düşünüyorlar. tıpkı vakitte, kozmik vakit mühletince oluşan tüm AGN’leri galaksi örneklerimizde tanımladığımızdan emin olana dek tam manasıyla bilemeyeceğiz.

Şu anda, astronomi topluluğu etkin kara deliklerin tabiatını büyük bir istekle tartışmaya devam ediyor. Tartışmanın hararetini düşürmek için var olan soruları şimdilik yanıtlamamış olsak bile, artık galaksilerin ortasında yer alan bu büyüleyici objeleri muteber bir halde saptama gayesine bir adım daha yakınız. Ve bu, kara deliklerin gizemini daha fazla aydınlatma yolunda atılan büyük bir adım.

Makalenin özgünü The Conversation sitesinde yayımlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)
 
Üst