Galaksimizin Kalbinde Parlayan Kara Delik
Gökbilimciler, Samanyolu’nun kalbindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*’dan gelen parlamaları yeni bir ışık altında gözlemlemek için James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullandılar. Bu gözlemlerin yeni modellemesi, bilim insanlarının kara deliklerin bu parlamaları nasıl başlattığını anlamalarına ve manyetik alanların bu kozmik devlerin etrafındaki maddeyi şekillendirmedeki rolünü ortaya çıkarmalarına yardımcı olabilir.
Almanya, Bonn’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Sebastiano von Fellenberg’in de aralarında bulunduğu ekip, Sagittarius A*’dan (Sgr A*) gelen parlamaları ilk kez orta kızılötesi rejimde gözlemledi. Parlamalar daha önce de yakın kızılötesi rejimde ve diğer ışık dalga boylarında rutin olarak gözlemlenmişti ve her biri aynı parlamaların farklı bir görünümünü sunuyordu. Bunun nedeni, bir kara delik parlamasında fırlatıldıktan sonra ve sönmeden önce meydana gelen tüm değişikliklerin, ışığın tüm farklı dalga boylarında mevcut olmamasıdır. Bu nedenle, farklı dalga boylarındaki parlamaların gözlemlenmesi, kara deliklerin parlamaları başlatmak için kullandıkları mekanizmaları ve bu parlamaların evrimleştiği zaman ölçeklerini daha iyi anlamaya yardımcı olabilir.
Ancak yakın zamana kadar, orta kızılötesi gözlemler bu kozmik bulmacanın eksik bir parçasıydı. Bu nedenle, ekip tarafından incelenen ve modellenen ve ilk olarak Ocak 2025’te ortaya çıkarılan yeni James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gözlemleri, Sgr A* parlamalarının spektrumunda kızılötesi ve radyo dalga boyları arasındaki boşluğu, yani orta kızılötesi dalga boylarını kapatmaya yardımcı oluyor.
Von Fellenberg, Space.com’a verdiği demeçte, “Orta kızılötesi veriler heyecan verici, çünkü yeni JWST verileri sayesinde, Sgr A* spektrumunda ‘büyük bir boşluk’ olan radyo ve yakın kızılötesi rejimleri arasındaki boşluğu kapatabiliyoruz,” dedi. “Bir yandan, orta kızılötesi parlamamız tipik bir yakın kızılötesi parlamaya benziyor, bu yüzden artık parlamaların orta kızılötesi rejimde de meydana geldiğini biliyoruz ve bu önemsiz değil, çünkü örneğin radyo değişkenliği oldukça farklı görünüyor ve ışık eğrisinde belirgin parlama benzeri tepe noktaları görmüyoruz.”
Von Fellenberg, “Aynı zamanda,” diye devam etti, “sonuç daha da ileri gidiyor.”
Ekibin ilk kez, tek bir cihazla kaynağı aynı anda dört farklı dalga boyunda gözlemleyebildiğini açıkladı. Bu, orta kızılötesi spektral indeks olarak bilinen şeyi ölçmelerine olanak sağladı.
Kara delik parlamasının temeline inmek
Kara deliklerin en bilinen özelliklerinden biri, “olay ufku” adı verilen bir dış bölgeyle çevrili olmalarıdır. Bu bölgede, kara deliğin kütleçekim etkisi o kadar büyük olur ki, ışık bile onun etkisinden kurtulamayacak kadar hızlı hareket edemez ve merkezindeki tekilliğe doğru tek yönlü bir yolculuğa çıkar. Bu, kara deliklerin ışık veya elektromanyetik radyasyon yaymadığı anlamına gelir.
Dürüst olmak gerekirse, bu durum, 4 milyondan fazla Güneş’in kütlesine eşdeğer bir kütleye sahip bir kara delik olan Sgr A*’yı herhangi bir elektromanyetik radyasyon dalga boyunda incelemeyi biraz tuhaf gösterebilir.
Ancak, galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik düzenli olarak ışık parlamaları yayıyor. Bu “püskürmelerin” tam olarak ne olduğu henüz bilinmiyor, ancak süper kütleli kara deliklerin simülasyonları, bunun çevredeki manyetik alanlar arasındaki etkileşimlerin bir sonucu olabileceğini gösteriyor. Manyetik alan çizgileri birbirine değdiğinde ve birleştiğinde, muazzam miktarda enerji açığa çıkar ve bu da bir yan ürün olarak “senkrotron radyasyonu” adı verilen bir radyasyon türü yayar.
Sgr A* parlamasının orta kızılötesi spektral indeksinin patlamanın ömrü boyunca değişmesi, ekibe Sgr A* çevresinde “senkrotron soğuması” adı verilen bir olgunun meydana geldiğini gösterdi. Senkrotron soğuması, yüksek hızlı elektronların yukarıda bahsedilen senkrotron radyasyonunu yayarak enerji kaybetmesiyle meydana gelir. Bu enerji, gözlemlenen orta-kızılötesi emisyonlara güç sağlıyor.
Von Fellenberg, “Yüksek hassasiyetli çok frekanslı gözlemlerin yokluğunda, bu beklenen davranışın varlığı daha önce doğrulanmamıştı,” dedi. “Bunun harika yanı, bu soğumanın hızı, yani soğuma zaman ölçeği manyetik alan şiddetine bağlı olduğundan, artık söz konusu parlama için bunu ölçebiliyor olmamız.”
Araştırmacı, manyetik alan şiddetinin yakın kızılötesi parlamalarla ölçülebilir olmasına rağmen, bu ölçümlerin bilim insanlarının bunu emisyon bölgesindeki toplam elektron sayısı gibi diğer parametrelerden bağımsız olarak ölçmelerine izin vermediğini açıkladı.
Von Fellenberg, “Manyetik alan şiddetini belirlemenin bu yeni yolu, ölçümde çok fazla varsayımda bulunulması gerekmediği için oldukça ‘temiz’ olduğu için özellikle yararlı,” diye devam etti. “Bu, Sgr A* için bu açıdan yeterince kısıtlanmamış teorik modeller için çok faydalı, çünkü manyetik alan şiddetleri oldukça önemli.”
Bilim insanları, bu gözlemlerin JWST ve özellikle de Orta Kızılötesi Cihazı’nın (MIRI) Orta Çözünürlüklü Spektrometre (MRS) çalışma modu olmadan mümkün olamayacağını açıkladı.
Von Fellenberg, “Orta kızılötesinde bu kadar yüksek hassasiyet elde etmek için uzaya gitmek gerekiyor, çünkü atmosfer bu dalga boyunda yer tabanlı gözlemleri ciddi şekilde bozuyor,” dedi. “Ayrıca, MIRI/MRS cihazı, spektral indeksi ölçmek için ön koşul olan Sgr A* için bu kadar geniş bir dalga boyu kapsamı sunan ilk cihaz, yani bu gerçekten de iki kat daha etkili!”
Kaynak: https://www.space.com
Karadelikte Kaybolan ve Aniden Ortaya Çıkan Korona( Işık Halesi)