Kuasar nedir? Nerden geliyorlar? Son olarak ve belki de en önemlisi, bu derin uzay nesneleri bize genel olarak evren hakkında ne söyleyebilir? Bilim dünyasından güncel teorileri ve hipotezleri bir araştırma temeli olarak kullanan bu makale, okuyucularına bu büyüleyici göksel nesneler hakkında temel bir anlayış sağlamak amacıyla bu soruları (ve daha fazlasını) araştırıyor. Sadece kuasarların nasıl oluştuğunu değil, aynı zamanda ne olduklarını ve evrenin engin genişliğinde hizmet ettikleri amacı da araştırıyor. Bu olağanüstü nesneleri anlamak yalnızca galaksilerin değil, evrenin de genel işlevi ve kökeni hakkında önemli ipuçları taşıdıkları için bilim camiası için çok önemlidir.
Kuasar Nedir?
Kuasar, evrendeki en parlak nesnelerden biridir ve çoğu galaksinin merkezini oluşturan süper kütleli kara deliklerden güç aldıkları düşünülmektedir. Evrende var olan bilinen kuasarların çoğu, içinde bulundukları galaksilerden yaklaşık yüz kat daha parlaktır.Zaman zaman, galaksinin merkezi kısımlarından uzanan kuasarlar, içinde bulundukları galaksiden daha büyük olabilir. Bilim insanları ilk olarak yaklaşık altmış yıl önce keşfedilen kuasarların, ışık süper kütleli bir kara deliğin kenarından kaçtığında (olay ufkunu geçmeden önce) oluştuğuna inanıyorlar. Bazı parçacıklar kara deliğin içine çekilirken, diğer parçacıklar ışık hızına yaklaşan bir hızla delikten uzaklaşır. Kuasar gökbilimciler için bir sır olarak kalmaya devam etseler de, özellikle “maddenin büyük ölçekli yoğunluğunun ortalamadan çok daha yüksek olduğu” uzay bölgelerinde oluştuklarına inanılıyor. Bilim insanları son elli yıl içinde çoğu Dünya gezegeninden milyarlarca ışıkyılı uzaklıkta olmak üzere yaklaşık 2.000 kuasar keşfettiler. Yüz binin üzerinde kuasar “adayı” şu anda NASA ve bilim camiası tarafından gözlem altında.
Kuasar Üzerine Erken Araştırma
Hubble Uzay Teleskobu’nun görevine başlamasından önce, kuasarlar ve bunların oluşumu hakkında çok az şey biliniyordu. Birçok bilim insanı, kuasarların uzayın en derin kesimlerinde bulunan izole yıldızlar olduğuna inanıyordu. Ancak belirsiz olan şey, bu nesnelerin neden büyük miktarda radyasyon yaydığı (çeşitli frekanslarda) olmasıydı. Dahası, bu uzak nesnelerin genel parlaklıklarının (çok hızlı) değişmesi, gözlemlenen özelliklerinin hem mantığa hem de açıklamaya aykırı görünmesi nedeniyle bilim insanlarını şaşırtıyordu.Bununla birlikte Hubble Uzay Teleskobu, bilim insanlarına bu derin uzay nesnelerini yeni bir perspektiften incelemek için ilk gerçek fırsatı sunarak, kuasarların rollerine ve kökenlerine yeni bir ışık tuttu. Yer temelli gözlemin sınırlamaları geçmişte bırakan Hubble, gökbilimcilerin ilk kez kuasarların tek yıldızlar değil, uzak galaksilerin merkezlerinde olduğunu görmelerine izin verdi.
Kuasarların Bilimsel Özellikleri
Şu anda bilim camiası tarafından kuasarların galaksimizin toplam enerji çıktısının yüzlerce hatta binlerce katını yayabildiğine inanılıyor, bu da onları tüm evrendeki en enerjili nesnelerden biri yapıyor. Keşfedilen en büyük kuasarlardan bazılarının birkaç trilyon volt elektriğe eşdeğer enerji yaydığına inanılıyor. Bu, Samanyolu galaksisindeki tüm yıldızların yaydığı toplam enerjiyi aşan bir miktar.Bilim insanları, kuasarları “aktif galaktik çekirdekler” veya “AGN’ler” olarak bilinen bir sınıfın parçası olarak belirlediler. Bu nesne sınıfı kuasarlar, blazarlar ve Seyfert galaksilerini içerir. Bu nesnelerin her birini birbirine bağlayan ortak fenomen, üçünün de onlara enerji sağlamak için süper kütleli kara deliklere ihtiyaç duymasıdır. Bazı bilim insanları bu üç nesnenin aslında aynı şey olduğunu iddia etseler de kozmik yapılarındaki küçük değişikliklerle, bu varsayımın teste tabi tutulması için daha fazla gözlem yapılması gerekiyor.Kuasarların ayrıca yıldız olmadığı düşünülen radyasyonla güçlü radyo dalgaları yaydığı da bilinmektedir. Kuasarlar ayrıca günler, haftalar ve aylar boyunca (bazen saatlerce) parlaklıklarında değişiklik gösterebilir.
Kuasar Gözlemlenmesi
Kuasarların evrendeki bilinen en parlak nesneler olmasına rağmen, bu nesneleri teleskop kullanmadan Dünya’dan görmek ne yazık ki imkansız. Bunun nedeni, kuasarların genellikle Dünya’dan milyarlarca parsek uzakta olması ve gökyüzünde çok soluk görünmesidir. Bununla birlikte, muazzam mesafeleri nedeniyle bilim insanları, “araya giren galaksileri ve nebulaları” incelemek için genellikle kuasarları “arka plan ışık kaynağı” olarak kullanıyorlar. Genellikle “soğurma spektroskopisi” olarak adlandırılan bu gözlem biçimi, bilim insanlarının Dünya’ya doğru yol alırken kuasarın ışığının bir kısmını emen galaksileri tespit etmesine ve incelemesine olanak tanır.Kuasarlar Dünya’dan çok parlak ve uzak oldukları için, gökbilimcilere uzaydaki mesafeleri ölçmek için mükemmel bir referans noktası da sağlarlar. Kuasarlar muazzam mesafeleri nedeniyle, Dünya’daki gözlemcilere neredeyse durağan görünmektedir. Bu, konumlarının yüksek düzeyde bir doğrulukla hesaplanmasına ve ölçülmesine izin verir ve böylece bilim insanlarına yakındaki galaksileri ve yıldızları benzer bir hassasiyetle ölçme fırsatı sunar.Şu anda, bilinen en parlak kuasar (Dünya’nın görüş noktasına göre) 3C 273 olarak biliniyor ve Başak takımyıldızında bulunuyor. Görünürde 12,8 büyüklüğünde (Dünya üzerindeki orta büyüklükte bir teleskopla görülebilecek kadar parlak) ve -26,7 mutlak büyüklüğünde bu kuasar son derece parlaktır. Karşılaştırma amacıyla, 3C 273 Dünya’dan otuz üç ışıkyılı uzağa yerleştirilirse, gökyüzündeki mevcut Güneşimiz kadar parlak bir şekilde parlayacaktı. Bilim adamları, 3C 273’ün Güneş’in yaklaşık dört trilyon katı olduğunu veya Samanyolu galaksimiz tarafından üretilen toplam ışığın neredeyse yüz katı bir parlaklık ürettiğini tahmin ediyor. Bu parlaklığa rağmen, bilim adamları diğer kuasarların 3C 273’ten bile daha parlak olma potansiyeline sahip olduğuna inanıyorlar. Örneğin hiper parlak kuasar APM 08279 + 5255
Kuasar Türleri
Kuasar kara delik gibidir, birbirine benzemez ve aşağıdakileri içeren çok sayıda alt tipte kategorize edilebilir: radyo-gürültülü kuasarlar, radyo sessiz kuasarlar, “Geniş Soğurma Hattı” (BAL) kuasarlar, Tip 2 kuasarlar, kırmızı kuasarlar, “Optik olarak Şiddetli Değişken “(OVV) kuasarları ve “zayıf emisyon hattı kuasarları”.
- Radio-Loud Kuasarlar: Bu kuasarların yüksek frekanslı radyo dalgaları yayan güçlü “jetler” e sahip olduğu bilinmektedir. Evrende var olduğu bilinen kuasarlar arasında bu grup şu anda toplam kuasar popülasyonunun yaklaşık yüzde onunu oluşturmaktadır.
- Radyo-Quiet Kuasarlar: Radyo-Lous kuasarların aksine, Radyo-Quiet kuasarlar güçlü jetlerden yoksundur ve emisyonlarında çok daha zayıf radyo dalgaları sağlar. Kuasarların neredeyse yüzde doksanı bu alt kategoriye giriyor.
- Geniş Soğurma Hattı (BAL) Kuasarları: Bu tür kuasarlar genellikle radyo quiet kategorisine dahildir ve maviye kayan geniş soğurma çizgileri sergiler. Bu da genellikle kuasarın çekirdeğinden doğrudan Dünya’daki gözlemciye doğru akan gazla sonuçlanır. Bu nedenle bu tür kuasarların absorpsiyon hatları iyonize karbon, silikon, magnezyum ve nitrojen aracılığıyla tespit edilebilmekte ve kuasar jetlerinin iyonize gazlardan oluştuğu iddiasına doğrudan kanıt sağlamaktadır.
- Tip 2 Kuasarlar: Bu kuasarlar toz ve gaz mevcudiyeti ile örtülü olan yığılma disklerine ve emisyon hatlarına sahiptir.
- Kırmızı Kuasarlar: Adından da anlaşılacağı gibi bu kuasarlar daha kırmızımsı renktedir ve ev sahibi galaksideki tozun yok oluşundan geliştiklerine inanılmaktadır.
- Optik Olarak Şiddetli Değişken (OVV) Kuasarlar: Bu kuasarlar Radyo-Quiet sınıfındadır ve jetleri doğrudan Dünya’daki gözlemciye dönüktür. Bu kuasarlar, jetlerinin emisyonu genel gücünde hızla dalgalandığından, parlaklık ve parlaklık açısından önemli ölçüde değişiklik gösterir.
- Zayıf Emisyon Hattı Kuasarları: Adından da anlaşılacağı gibi bu tür bir kuasar, ultraviyole spektrumunda gözlemlendiği gibi çok zayıf emisyon çizgileri sergiler.
Kuasar Nasıl Oluşur
Son yıllarda bilim insanları, bir zamanlar bilim camiası tarafından gözden kaçırılan kuasarların ek özelliklerini fark etmeye başladılar. Gökbilimciler, kuasarların enerjileri için yıldız maddesini emdiklerini öne sürmeye devam etseler de daha yeni kanıtlar, kuasarların aslında yıldızların oluşumunda da rol oynayabileceğini gösteriyor. Fransa’daki CEA’dan David Elbaz gibi bazı araştırmacılar, kuasarların yaşam süreleri boyunca tüm galaksilerin oluşumundan bile sorumlu olabileceğine inanıyor.2005’teki bir kuasar gözlemi sırasında gökbilimciler, eşlik eden galaksiye sahip olmayan belirli bir kuasar (HE0450-2958 olarak bilinir) keşfettiler. Bununla birlikte, bu kuasarın yakınında (yaklaşık 22.000 ışıkyılı uzaklıkta) bir galaksinin, evrendeki tipik galaksilerden neredeyse yüz kat daha hızlı, yılda yaklaşık 350 yıldız ürettiği gözlendi. Bilim adamları kuasar jetlerinin, gaz ve toz emisyonuyla birlikte yakındaki galaksiye enjekte edildiğini ve böylece hızlı yıldız oluşumunun gerçekleşmesini sağladığını düşünüyor. Şu anda bu teori kanıtlanmamıştır, ancak kesin cevaplar sağlamak için ek araştırma ve çalışmaya ihtiyaç vardır. Bununla birlikte yıldız üretme ihtimali, evrendeki ilk yıldız oluşumlarına alternatif bir teori sunabileceğinden, bilim adamları ve astronomlar için çok heyecan vericidir.Sonuç olarak, kuasarlar hem amatör hem de profesyonel astronomları büyülemeye devam ediyor. Kuasarlar, gizemli kökenlerinden muazzam enerji miktarlarına kadar, evrenimizin çok az anlaşılabilmiş karmaşık bir bölümünü oluşturur. Teknoloji gelişmeye devam ederken ve evrenimizin en derin bölgelerine yönelik araştırmalar devam ederken, bu büyüleyici nesneler hakkında hangi yeni bilgilerin toplanabileceğini görmek ilginç olacaktır. Belki de zamanla kuasarlar, büyük ölçüde evrenin gizemli kökenlerinin yanı sıra komşu galaksilerimizin ve yıldızlarımızın oluşumuna da ışık tutacak. Bunu sadece zaman gösterecek…Kuasarları sevdiniz mi? Bir diğer uzayla ilgili bilgiler verdiğimiz enfes makalemize de göz atın.