Bilim İnsanları Kara Deliklerin Ultra Hızlı Gama Işınlarını Yakaladı
Süper kütleli kara delikler sinir krizi geçirdiğinde, galaksiler oturur ve dikkat çeker. Bulgular, galaksilerin evriminde ultra hızlı çıkışların rolünün anlaşılmasını geliştirebilir.
Süper kütleli kara delikler sinir krizi geçirdiğinde, galaksiler oturur ve dikkat çeker. Bulgular, galaksilerin evriminde ultra hızlı çıkışların rolünün anlaşılmasını geliştirebilir.
Bir grup bilim insanı, ilk kez, çok hızlı bir kara delikten fırlatılan güçlü bir rüzgar olan ultra hızlı çıkış olarak bilinen bir fenomenden gelen gama ışınlarını tespit ettiklerini duyurdular. Bilim adamları, bu çıkışların karadeliğin kendisinin ve ev sahibi galaksinin büyümesini düzenlemede önemli bir rol oynadığına inanıyor.
Teknede Geniş Alan Teleskobu tarafından toplanan verileri kullanarak NASA’nın Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu ve kendi başlarına uyulması gereken çok zayıf sinyaller birleştiren istifleme tekniği, araştırmacılar birkaç yakın galaksilerde ultra hızlı çıkışlarının yol gama ışınları tespit etti.
Sonuçların, kendi Samanyolu galaksimiz oluşup büyürken neler olduğunu anlamamıza yardımcı olması gerektiğini söylediler.
Clemson Üniversitesi’nde çalışmanın lideri Chris Karwin, “Gama ışını gözlemlerimiz, süper kütleli kara deliklerin ev sahibi galaksiye nasıl büyük miktarda enerji aktarabildiğini gösteriyor” dedi. “Bu rüzgarları tespit etmek zor olsa da, büyük bir kara deliğin ve ev sahibi galaksinin kendisinin nasıl büyüdüğü konusunda önemli bir rol oynadıkları düşünülüyor.”
‘Tsunami gibi rüzgarlar’
Her galaksinin merkezinde süper kütleli bir kara delik bulunur. Bazıları uykuda. Aktif galaktik çekirdekler olarak adlandırılan diğerleri aktiftir, yani çevredeki maddeyi çeker ve “yerler”.
Ancak popüler varsayımın aksine, kara delikler kelimenin tam anlamıyla yanlarındaki her şeyi yemezler. Araştırmayı yürüten Clemson Üniversitesi’nden Doçent Marco Ajello, “Kara delikler, her şeyi içine çekmek yerine yanlarına gelen kirin bir kısmını dışarı atan güçlü elektrikli süpürgeler gibidir” dedi. “Tsunami benzeri rüzgarlar olan bu püskürmeler, yüksek oranda iyonize gazdan yapılır.”
Bu gaz, yıldız sistemleri arasında var olan madde ile etkileşime girdiğinde güçlü şok dalgaları oluşturur. Karwin, bu şekilde kara deliklerin ev sahibi galaksilere muazzam miktarda enerji aktardığını açıkladı.
“Bu ultra hızlı çıkışlar bir piston gibi hareket ediyor ve aslında kozmik ışınlar olarak bilinen yüklü parçacıkları ışık hızına yaklaştırıyor” dedi.
Bu kozmik ışınlar, ev sahibi galaksideki parçacıklarla çarpışmaya devam eder ve sonunda bilim adamlarının tespit ettiği gama ışınlarını üretir.
Chicago Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Rebecca Diesing, “Bu gama ışını emisyonu bir ton bilgiyi kodluyor. Bu onun nasıl evrimleştiğini, kozmik ışınları nasıl hızlandırdığını ve ev sahibi galaksideki malzeme ile nasıl etkileşime girdiğini içerir,” dedi.
Chicago Üniversitesi Astronomi ve Astrofizik Bölümü’nden Prof. Damiano Caprioli, Diesing, parçacıkların astrofiziksel ortamlarda, enerjik parçacıklar gama ışınları yayar, özellikle de rüzgarlar tarafından üretilen güçlü şok dalgalarında nasıl hızlandırılabileceğini hesaplamak için son teknoloji bilgisayarlı modelleme teknikleri geliştirdi. Bu bilgiler birlikte, bu ultra hızlı çıkışların nasıl geliştiğini anlamaya yardımcı olur.
Bu çıkışlar, etraflarındaki galaksileri çeşitli şekillerde etkiler. Örneğin, bilim adamları bu ultra hızlı çıkışların galaksiye enerji enjekte ettiğini, bunun da aksi takdirde yıldızlara dönüşebilecek gaz bulutlarını parçaladığını ve süper kütleli kara deliği beslediğini düşünüyorlar.
Rebecca Diesing, “Bu, süper kütleli karadelikleri ev sahibi galaksilere fiziksel olarak bağlayan ve birlikte büyümelerine neden olan kendi kendini düzenleyen bir süreç haline geliyor” dedi.
Doçent Marco Ajello, “Galaksinin merkezindeki kara delik ve galaksinin kendisinin kütle olarak birlikte büyümek için bir mekanizması var ve bu mekanizma” dedi.
Samanyolu’nu Anlamak
Çalışmanın bulguları, bilim adamlarının kendi Samanyolu galaksimizde neler olduğunu anlamalarına yardımcı olabilir.
Sagittarius A*, Samanyolu’nun merkezinde, güneşin kütlesinin yaklaşık dört milyon katı olan süper kütleli kara deliktir. Samanyolu’nun diskinin üstünde ve altında uzanan “Fermi kabarcıkları”, galaktik merkezden yayılan muazzam yuvarlak sıcak gaz yapılarıdır. (Bu çalışmadaki verilerin kaynağı olan Fermi Gama Işını Uzay Teleskobu onları 2010 yılında keşfettiği için bunlara Fermi baloncukları deniyor.)
Karwin, “Bugün, kara deliğimiz Sagittarius A* aktif değil, ancak yakın geçmişte, belki birkaç yüz yıl öncesine kadar aktif olması mümkün” dedi. “Modelimiz, bu Fermi kabarcıklarının, galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delikten geçmiş ultra hızlı çıkış benzeri aktivitenin kalıntıları olabileceği hipotezini destekliyor.”
Ajello, gelecekteki çalışmaların on milyonlarca yıldır aktif ultra hızlı dışarı akış rüzgarlarına sahip olan ve zaten galaksinin eteklerine seyahat eden galaksileri incelemeyi içerdiğini söyledi.