NASA: Üç Galaksi Çarpıştığında, Her Birinin Merkezindeki Büyük Kara Deliklere Ne Olur?
NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi ve diğer birkaç teleskobun kullanıldığı yeni bir çalışma, bu galaktik çarpışmalardan sonra kaç tane kara deliğin öfkeyle büyüdüğü hakkında yeni bilgiler ortaya koyuyor.
Gökbilimciler galaktik çarpışmalar hakkında daha fazla şey öğrenmek istiyor; çünkü sonraki birleşmeler, galaksilerin ve çekirdeklerindeki dev kara deliklerin kozmik zaman içinde büyümesinin önemli bir yoludur.
Çalışmayı yöneten Stanford Üniversitesi’nden Adi Foord, “İki galaksi birleştiğinde süper kütleli kara deliklere ne olduğuna dair birçok çalışma yapıldı” dedi. “Bizim çalışmamız, üç galaksi bir araya geldiğinde kara deliklere sistematik olarak bakıyor.”
O ve meslektaşları, NASA’nın WISE misyonu ve Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’nın (SDSS) arşivlerini, şu anda halka açık olan verileri içeren Chandra arşiviyle eşleştirerek üçlü galaksi birleşme sistemlerini belirlediler. Bu yöntemi kullanarak, Dünya’dan 370 milyon ila bir milyar ışık yılı arasında bulunan yedi adet üçlü galaksi birleşimi buldular.
Ekip, Ann Arbor’daki Michigan Üniversitesi’nde büyüyen süper kütleli kara deliklerin yerini gösteren X-ışını kaynaklarını tespit etmek için bu sistemleri hedef alan Chandra verilerini Foord’un geliştirdiği özel bir yazılımı kullanarak incelediler. Bir kara deliğe doğru düşen materyaller milyonlarca dereceye kadar ısınır ve X-ışınları üretir.
Keskin X-ışını görüşüne sahip Chandra, birleşmelerde büyüyen süper kütleli kara delikleri tespit etmek için idealdir. İlişkili X-ışını kaynaklarının tespit edilmesi zordur; çünkü bunlar genellikle görüntülerde birbirine yakındır ve genellikle soluktur. Foord’un yazılımı bu tür kaynakları bulmak için özel olarak geliştirildi. Diğer teleskoplardan gelen veriler daha sonra süper kütleli kara deliklerle ilgisi olmayan X-ışını emisyonunun diğer olası kökenlerini ayıklamak için kullanıldı.
Foord ve ekibinden elde edilen sonuçlar, yedi üçlü galaksi birleşiminden birinde tek büyüyen süper kütleli kara delik, dördünde çift büyüyen süper kütleli kara delik ve üçlü bir tane olduğunu gösteriyor. İnceledikleri son üçlü birleşme, süper kütleli kara deliklerden hiçbir X-ışını emisyonu tespit edilmeden ortaya çıktı. Çok sayıda kara delik bulunan sistemlerde, aralarındaki ayrımlar yaklaşık 10.000 ila 30.000 ışık yılı arasında değişir.
“Bu kara deliklerin çarpma yüzdesini neden önemsiyoruz?”
Tenn, Nashville’deki Vanderbilt Üniversitesi’nden ortak yazar Jessie Runnoe, “Çünkü bu istatistikler bize kara deliklerin ve yaşadıkları galaksilerin nasıl büyüdüğü hakkında daha fazla bilgi verebilir.” dedi.
Araştırmacılar, Chandra verilerinde büyüyen süper kütleli kara deliklere aday olarak parlak X-ışını kaynakları için kanıt bulduktan sonra, diğer teleskoplardan gelen arşiv verilerini birleştirdiler. Orijinal çağrı hakkında görüşen ikinci bir hakem gibi, bu veriler, birleştirilmiş galaksilerde birden fazla kara deliğin mevcut olduğu fikrini destekledi.
Bu aramaları yapmak için yazarlar, anketlerindeki farklı galaksilerde yıldızların ne kadar hızlı oluştuğunu görmek için WISE görevi, Kızılötesi Astronomik Uydu ve İki Mikron Tüm Gökyüzü Teleskobu’ndan gelen kızılötesi verileri incelediler.
Bu, tespit edilen X-ışınlarının kaç tanesinin, büyüyen bir süper kütleli kara delikten ziyade, büyük yıldızlar içeren X-ışını yayan sistemlerden gelme olasılığını tahmin etmelerini sağladı. Bu tür yıldız sistemleri genç oldukları için, yıldızlar daha hızlı oluştuğunda daha yaygındır. Foord ve meslektaşları, buldukları X-ışını kaynaklarından birinin muhtemelen X-ışını yayan yıldız sistemleri koleksiyonundan olduğu sonucuna varmak için bu tekniği kullandılar.
Chandra ve WISE verileri, büyüyen süper kütleli kara deliklere sahip sistemin en büyük miktarda toz ve gaza sahip olduğunu gösteriyor. Bu, kara deliklerin yakınında daha yüksek gaz seviyelerinin, kara deliklerin hızlı büyümesini tetikleme olasılığının daha yüksek olduğunu gösteren teorik bilgisayar simülasyonları ile eşleşiyor.
Üçlü birleşmeler üzerine yapılan çalışmalar, bilim insanlarının süper kütleli kara delik çiftlerinin, yer çekimi dalgaları adı verilen uzay-zamanda dalgalanmalar oluşturacak kadar yakın olup olmadığını anlamalarına yardımcı olabilir. Bu dalgaların kaybettiği enerji, kaçınılmaz olarak kara deliklerin birleşmesine neden olacaktır.
Avrupa’daki Lazer İnterferometre Yer çekimi Dalga Gözlemevi (LIGO) ve Başak dizisi gökbilimcilere yıldız kütleli kara deliklerin yer çekimi dalgaları yarattığını ve birleştiğini gösterdi; ancak bunu süper kütleli kara deliklerin yapıp yapmadığı bilinmemektedir.
California, Oakland’daki Eureka Scientific’ten Michael Koss, “Süper kütleli kara deliklerin birbirine yaklaşmak ve yer çekimi dalgaları oluşturmak için yeterli enerjiyi kaybedemeyeceği bir “kabus senaryosu” var.” dedi. “Eğer durum buysa, o zaman LISA ve pulsar zamanlama dizileri gibi projelerde tespit edilecek süper kütleli kara delik birleşmeleri olmayacak”
Bununla birlikte, üçüncü bir süper kütleli kara delikten gelen kütle çekimsel etkileşimler, bu durma sürecini engelleyebilir. Bu nedenle, üç galaksinin birleştiği sistemlerdeki süper kütleli kara deliklerle ilgili çalışmalar, kabus senaryosunun geçerli olup olmayacağını anlamak açısından önemlidir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: NASA
/NASA: Üç Galaksi Çarpıştığında, Her Birinin Merkezindeki Büyük Kara Deliklere Ne Olur?/