İlk Kez Yayınlanan Karadeliğin Polarize Fotoğrafı Maddeyi Nasıl Yuttuğunu Anlatabilir
M87 galaksisinin kalbindeki süper kütleli kara delik, manyetik alanı ve bu devasa yıldız fenomeninin kenarındaki etkileşimlerini ilk kez ortaya çıkaran polarize ışıkta fotoğraflandı.
Bu kara delik, 2019’da gök bilimciler tarafından doğrudan görüntülenen ilk kara delikti ve yeni fotoğraflar, merkezden fırlayan güçlü enerji jetleri de dahil olmak üzere yoğun nesne hakkında daha fazla ayrıntı ortaya koyuyor.
Dünya’dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta oturan, Messier 87 galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin, Güneş’imizin kütlesinin yaklaşık 6,5 milyar katı olduğu ve yoğun enerji jetleri olduğu tahmin ediliyor.
Uluslararası bir gök bilimci ekibi Event Horizon Telescope’u (EHT) kullanarak ilk kez kara deliğin kenarına yakın manyetik alanların bir işareti olan kutuplaşmayı ölçtü.
Bu keşif, gelecekteki gökbilimcilerin, enerjik jetlerin çekirdeğinden üretilmesiyle ilgili süreci anlamalarını sağlayacak ve bazıları bunun manyetik alanın kendisiyle etkileşime girebileceğini öne sürüyor.
10 Nisan 2019’da bilim insanları, kara deliğin ilk görüntüsünü yayınladılar ve tahmin edilenle eşleşen, kara deliğin gölgesi olan karanlık bir merkezi bölge ile parlak halka benzeri bir yapı ortaya çıkardı.
O zamandan beri, EHT ekibi ilk görüntüyü ortaya çıkarmak için kullanılan toplanan verileri daha derinlemesine araştırdı. Kara deliğin etrafında önemli bir ışık fraksiyonunun polarize olduğunu ve manyetik alanı hakkında daha fazlasını keşfetti.
Dr. Ziri Younsi, ilk çalışmanın görünür ışığa ve yoğunluğuna baktığını, ancak bu sefer bu ışığın polarizasyonuna baktıklarını söyledi.
Işık, polarize güneş gözlüklerinin lensleri gibi belirli filtrelerden geçtiğinde veya manyetik alanların bulunduğu uzayın sıcak bölgelerine yayıldığında polarize olur.
Polarize güneş gözlüklerinin parlak yüzeylerden gelen yansımaları ve parlamaları azaltarak daha iyi görmemize yardımcı olması gibi, gök bilimciler de karadeliğin etrafındaki bölgeye ilişkin görüşlerini, ondan gelen ışığın nasıl polarize edildiğine bakarak netleştirebilirler.
Özellikle kutuplaşma, yeni görüntüde görülebileceği gibi, gök bilimcilerin kara deliğin iç kenarında bulunan manyetik alan çizgilerini diskin altında haritalamasına izin veriyor.
Princeton’da NASA Hubble Üyesi Andrew Chael, “Yeni yayınlanan polarize görüntüler, manyetik alanın kara deliğin maddeyi ‘yemesine’ ve güçlü jetler fırlatmasına nasıl izin verdiğini anlamanın anahtarıdır ” diyor.
M87’nin çekirdeğinden çıkan ve merkezinden en az 5.000 ışık yılı uzayan parlak enerji ve madde jetleri, galaksinin en gizemli ve enerjik özelliklerinden biridir.
Kara deliğin kenarına yakın duran maddelerin çoğu içeri düşer. Ancak, çevreleyen parçacıkların bir kısmı yakalanmadan birkaç dakika önce kaçar ve jet şeklinde uzaya savrulur.
Gök bilimciler, bu süreci daha iyi anlamak için maddenin kara deliğin yakınında nasıl davrandığına dair farklı modellere güvendiler.
Ancak, Güneş Sistemi ile karşılaştırılabilecek büyüklükteki merkez bölgesinden galaksiden daha büyük jetlerin nasıl fırlatıldığını ve kara deliğin içine tam olarak nasıl maddenin düştüğünü tam olarak bilmiyorlar.
Kara deliğin yeni EHT görüntüsü ve kutuplaşmış ışıktaki gölgesiyle, gök bilimciler ilk kez kara deliğin hemen dışındaki, içeri akan madde ile dışarı atılan madde arasındaki bu etkileşimin gerçekleştiği bölgeye bakmayı başardılar.
Gözlemler, kara deliğin hemen dışındaki manyetik alanların yapısı hakkında yeni bilgiler sağlıyor.
Younsi, “Bu ışığın nasıl oluştuğuna baktık, güneş gözlüğü taktığınızda olduğu gibi dört bileşenle tanımlanabilir, ışığın daha güçlü yoğunluk bileşenlerini filtrelemek için polarize bir filtreye sahiptir ve bu farklı bileşenler size ışık nasıl üretilir ve onu üreten kaynağın kendisi hakkında bilgi verir.” dedi.
“Işığın daha fazla doğrusallığın polarize olup olmadığına, yoğunluğun daha çok görüş hattına odaklanmasına, daha dairesel veya daha fazla dağılmasına bağlı olarak, kara deliğin kendisi hakkında çok daha fazla bilgi edinebilirsiniz.”
En büyük keşiflerden biri, kara deliği çevreleyen manyetik alanın nasıl yapılandırıldığına ve kara deliğin dönme enerjisine dokunmaktan ve yıldız nesnesinin merkezinden gelen bu dönen jetlere güç vermekten sorumlu olduğuna dair bilgilerdi.
Jetler, geniş mesafelerde tutarlı bir şekil koruyarak, galaksilerin tam kalbinden fırlatılan ve kara delikler tarafından çalıştırılan bir ‘koşutlanmış’ durumdadır.
Younsi MailOnline’a verdiği bir röportajda, “Jetler kara deliğe bağlı ve manyetik alan maddenin nasıl aktığını kontrol ediyor ” diyerek, maddenin olay ufkunda kilitlendiğini görebildiğinizi ekliyor.
“Önceden hiçbir fikrimiz yoktu, çok spekülatifti, ancak şimdi manyetik alanın nasıl organize edildiğini gösteren çok güçlü kanıtlarımız var ve çok organize, çok yapılandırılmış ki bu şaşırtıcı,” dedi.
Kara deliklerin enerjiyi evrene nasıl geri beslediğine dair çok daha iyi bir resim elde etmeye başlıyoruz, onları her zaman emen nesneler olarak düşünüyoruz, ancak enerjiyi geri beslemede rol oynuyorlar.
Gözlemler, kara deliğin kenarındaki manyetik alanların sıcak gazı geri itecek ve yer çekiminin çekişine direnmesine yardımcı olacak kadar güçlü olduğunu gösteriyor. Jason Dexter, yalnızca alandan sızan gaz olay ufkuna doğru spiral olarak girebilir ” diyor.
Bunun gibi bir gözlem, Atacama Büyük Milimetre / submilimeter Dizisi (ALMA) ve Atacama Yol Bulucu Deneyi (APEX) dahil olmak üzere dünyanın dört bir yanından birçok teleskopun çalışmasını gerektirdi.
EHT’nin bir parçası olarak bir araya getirildiğinde, ay yüzeyindeki bir kredi kartının uzunluğunu ölçmek için gereken çözünürlüğe eşdeğer bir çözünürlüğe sahip sanal bir Dünya boyutlu teleskop yaratır.
EHT kurulumu, ekibin kara delik gölgesini ve etrafındaki ışık halkasını doğrudan gözlemlemesini sağladı ve yeni polarize ışık görüntüsü halkanın mıknatıslandığını açıkça gösteriyor.
Görüntünün altındaki girdaplı çizgiler, her şeyin nasıl döndüğüne dair bir fikir verir ve Younsi’nin bize maddenin kara deliğin etrafında döndüğünü söylemesi ile birlikte saat yönünün tersine doğru döndüğüne dair bir gösterge verir.
M87’yi ziyaret ederseniz, maddenin ölümünde ürettiği ışığın, olay ufkunu geçerken her yöne ışık saçtığını görürsünüz. Younsi verdiği demeçte, hepsi bir gözlemciye ulaşmıyor, bazıları kara deliğin etrafındaki yörüngeye giriyor ve kara deliği çevreleyen bir dizi halka olarak görünüyor.
“Olay ufkunun kenarına yakın olsaydınız ve her yönden üzerinizde parlayan bir ışık kaynağınız olsaydı, kendinizin ve başınızın arkasının, yer çekimi alanı ışığı çarparken bir görüntüsünü görürdünüz,” dedi.
Event Horizon Telescope ekibinin bir sonraki büyük projesi, Samanyolu Gökadası’nın merkezindeki M87’den 1.000 kat daha yakın ve 1.000 daha küçük olan kara deliğin bir görüntüsünü yayınlamak.
Dünya ile kara delik arasında farklı hızlarda hareket eden yıldızların ve ışık kaynaklarının ‘yıldızlar arası saçılımı’ olduğu için bu çok zordur, bu da kara deliği doğrudan görüntülemeyi zorlaştırır.
“Diğer bir yanıltıcı konu, siyah bütünün M87’den 1.000 daha küçük ve 1.000’e daha yakın olması, yani uçakta Dünya’dan görüldüğü boyutla hemen hemen aynı, ama aynı zamanda çok daha hızlı. olduğunu söyledi.”
M87’deki kara delik durumunda, şeyler günler ve haftalar arasında değişen ve hareket ederken, galaksimizdeki çok daha küçük kara delik değişiklikleri saniyeler ölçeğinde görür.
“Gördüğünüz şey, maddenin kendisini o kadar hızlı yeniden yapılandırması ki bu, hızlı hareket eden bir arabanın fotoğrafını çekmeye benziyor, bu yüzden aynı görüntünün birden fazla fotoğrafı arasında enterpolasyon yapmak için teknikler yaratmanız gerekiyor.”
Yay A * ‘nın ilk görüntülerini bu yılın sonuna kadar yayınlamayı umuyorlar. Verilere zaten sahipler, ancak görüntüyü ‘temizlemek’ ve verileri görselleştirilebilecek bir şekilde anlamlandırmak için çalışmaları gerekiyor.
Sonuçlar The Astrophysical Journal Letters’da iki ayrı makalede yayınlandı.
Derleyen:Feyza ÇETİNKOL
/İlk Kez Yayınlanan Karadeliğin Polarize Fotoğrafı /İlk Kez Yayınlanan Karadeliğin Polarize Fotoğrafı