Bir Kara Deliğin Etrafındaki Diskin “Gölge Oyunu”

Kara Deliğin Toz Halkası Bir Galaksinin Kalbinde Gölgeler Oluşturuyor Olabilir

Kara delikler, evrenin canavarlarıdır: yakınlarına giren her şeyi yutan aç gözlü yeme makineleridir.

Bu kompakt devler yıldızları ve gazı çevrelerinde dönen bir diske çekerler. Beslenme muazzam miktarda enerji üretir ve aşırı ısınmış enkaz gazından güçlü bir ışık fışkırması üretir.

Bu kara delik diskleri o kadar uzaktadır ki, onlar hakkında herhangi bir ayrıntıyı ayırt etmek neredeyse imkansız dır. Ancak, gökbilimciler yakındaki IC 5063 galaksisindeki kara deliğin etrafındaki diskin yapısına bir göz atıyor olabilirler. Hubble Uzay Teleskobu, galaksinin merkezinde parıldayan parlak ışıklardan çıkan dar parlak ışınlar ve karanlık gölgelerden oluşan bir oluşum gözlemledi.

Bu  etkinin olası bir açıklaması, kara deliği çevreleyen tozlu malzeme diskinin gölgesini uzaya fırlatmasıdır. Bir miktar ışık, toz halkasındaki boşluklara girerek, bir Hollywood film galasına eşlik eden projektör ışıklarına benzeyen parlak ışınlar yaratır. Bu ışık huzmeleri, kara deliğin yakınında gölge oyununa neden olan materyalin dağılımına dair ipuçları veriyor.

Büyüleyici olan şey, günbatımında, batan Güneş dağınık bulutların arasından parlak ışınlar ve karanlık gölgeler oluşturduğunda, gökyüzümüzde aynı ışık ve gölge etkileşimini görebiliyor olmamızdır.

IC 5063’TE KARANLIK IŞINLAR

Bu fenomeni, günbatımında bulutlarımızı delen güneş ışığına benzer ve atmosfer tarafından saçılan ışık huzmelerinin oluşturduğu parlak ışınlar ve koyu gölgelerin bir karışımına benzetebiliriz.

Bununla birlikte, IC 5063’te görünen parlak ışınlar ve karanlık gölgeler, çok daha büyük bir ölçekte gerçekleşiyor ve en az 36.000 ışık yılı boyunca uzanıyor.

IC 5063, Dünya’dan 156 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.

Gözlemler, Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3 ve Anketler için Gelişmiş Kamerası tarafından 7 Mart ve 25 Kasım 2019’da alındı.

Astrofizik Merkezi’nden Peter Maksym liderliğindeki bir gökbilimci ekibi | Cambridge, Massachusetts’teki Harvard & Smithsonian (CfA), ışınları galaksinin çekirdeğine, aktif bir süper kütleli kara deliğin konumuna kadar izledi. Kara delik, yerçekiminin ezici kuvveti altında ışığı ve maddeyi yutan yoğun, kompakt bir uzay bölgesidir. Canavar nesne çılgınca ölmüş materyalle besleniyor ve yanındaki aşırı ısınmış gazdan güçlü bir ışık fışkırması üretiyor.

Araştırmacılar, ışık şovu için birkaç makul teori geliştirmiş olsalar da, en ilgi çekici fikir, kara deliği çevreleyen tozlu malzemeden oluşan iç tüp şeklindeki bir halkanın veya simitin gölgesini uzaya fırlattığını öne sürüyor.

Işığın bir kısmı halkadaki yoğun yamalara çarparak yüzüğün gölgesini uzaya fırlatır. Bu gölgeler, parlak ışınlarla serpiştirilmiş koyu renkli parmak şekiller olarak görünür. Bu kirişler ve gölgeler görülebilir çünkü kara delik ve onun halkası galaksi düzlemine göre yana doğru eğimli. Bu hizalama, ışık ışınlarının galaksinin çok dışına uzanmasına izin verir.

Bu ışık ve gölge etkileşimi, kara deliği çevreleyen materyalin dağılımına benzersiz bir bakış açısı sunar. Bazı bölgelerde malzeme dağınık bulutlara benzeyebilir. Bu yorum doğruysa, gözlemler diskin benekli yapısının dolaylı bir araştırmasını sağlayabilir.

Maksym, “Torus fikrinin gölgesi beni en çok heyecanlandırdı çünkü daha önce hipotez edilmiş olmasına rağmen resimlerde gördüğümüzü düşünmediğim gerçekten harika bir etki,” diyor. “Bilimsel olarak, bize doğrudan görmesi zor – genellikle imkansız – bir şey gösteriyor. Bu fenomenin gerçekleşmesi gerektiğini biliyoruz, ancak bu durumda, galakside etkileri görebiliriz. Simitin geometrisi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmanın sonuçları olacaktır. Süper kütleli kara deliklerin davranışını ve çevrelerini anlamaya çalışan herkes için. Bir galaksi geliştikçe, merkezi kara delik tarafından şekillendirilir. “

Simidi incelemek önemlidir çünkü bu, malzemeyi kara deliğe doğru akıtır. “Gölge” yorumu doğruysa, karanlık ışınlar IC 5063’teki diskin çok ince olabileceğine dair dolaylı kanıt sağlar, bu da ışığın yapının her yerine neden sızdığını açıklar.

NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi tarafından benzer kara deliklerin gözlemleri, X-ışınlarının torustaki deliklerden sızdığını tespit ederek yapının İsviçre peyniri gibi görünmesini sağladı. Maksym, deliklerin diskin iç kuvvetler tarafından torklanarak bükülmesine neden olabileceğini söyledi. “Eğriltme, ışığın bir kısmının parlaması için yeterince büyük boşluklar yaratması olasıdır ve simit döndükçe, ışık huzmeleri galakside sisin içinden fener ışınları gibi geçebilir” diye ekledi.

Bu Fenomeni Tesadüfen Amatör Bir Gök Bilimci Keşfediyor

Gökbilimciler galaksiyi on yıllardır inceliyor olsalar da, şaşırtıcı keşfi yapmak bilim adamı olmayan birine nasip oldu. Kaliforniya, Modesto’da yaşayan bir sanatçı ve amatör gökbilimci (*) olan Judy Schmidt, Aralık 2019’da galaksinin Hubble pozlarını yeniden işlediğinde karanlık gölgeleri ortaya çıkardı. Schmidt, güzel görüntülere dönüştürebileceği ilginç gözlemler için rutin olarak Hubble arşivini inceliyor. Bu görüntüleri, Maksym gibi astronomların da aralarında bulunduğu birçok takipçisi ile Twitter hesabından paylaşıyor.

Schmidt, aktif çekirdeklere sahip galaksilerle ilgilendiği için arşivden IC 5063’ün Hubble gözlemlerini seçti. Koni şeklindeki gölgeler orijinal pozlarda belirgin değildi, bu yüzden onları yeniden işlenmiş görüntüsünde görünce şaşırdı. “Orada olduklarını bilmiyordum ve işledikten sonra bile, gördüğümü sandığım şeyi görüp görmediğimi merak ederek gözlerimi kırpıştırmaya devam ettim” diyor.

Resmi hemen Twitter’da paylaştı. “Bu, daha önce hiç görmediğim bir şeydi ve Peter’ın dediği gibi, onların gölge ışınları veya ‘krepüsküler ışınlar’ olduğuna dair güçlü şüphelerim olsa da, birinin hayal gücünün ve arzulu düşüncenin çılgına dönmesine izin vermek kolaydır,” diyor ve ekliyor. “Yanılıyorsam birinin beni cezalandıracağını düşündüm.”

Görüntü, ışınların kökenini tartışan Maksym de dahil olmak üzere astronom takipçileri arasında canlı bir Twitter tartışmasına yol açtı. Maksym, galaksinin kara deliğinin ürettiği jetlerin Hubble görüntülerini analiz ediyordu. Böylece ışınları incelemede ve bir bilim makalesi yazmada başı çekti. Çalışması, Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3 ve Araştırmalar için Gelişmiş Kamera tarafından Mart ve Kasım 2019’da yapılan yakın kızılötesi gözlemlere dayanıyor. Kırmızı ve yakın kızılötesi ışık, tozla kaplı olabilecek ayrıntıları ortaya çıkarmak için tozlu galaksiyi delip geçiyor.

Hubble’ın keskin görüşü olmasaydı bu keşif mümkün olamazdı. Galaksi de nispeten yakın, Dünya’dan yalnızca 156 milyon ışık yılı uzaklıkta. Maksym, “Yerdeki teleskoplardan alınan eski görüntüler bu tür bir yapının ipuçlarını gösteriyor olabilir, ancak galaksinin kendisi öylesine bir karmaşa ki, Hubble olmadan bunun olduğunu asla tahmin edemezsiniz,” diye açıklıyor. “Hubble keskin resimlere sahip, soluk şeylere duyarlı ve tüm galaksiyi görüntüleyecek kadar büyük bir görüş alanına sahip.”

Maksym, senaryosunun doğru olup olmadığını belirlemek için galaksi araştırmasına devam etmeyi umuyor. “Araştırmaya devam etmek isteyeceğiz ve diğer bilim adamlarının da sonuçlarımızı yeni gözlemler ve modellemelerle test etmeye çalışması harika olacak” dedi. “Bu, yanıtladığından daha fazla soru gündeme getirdiği için yeni veriler için yalvaran bir proje.”

İlhan Vardar

(*) Meraklısına : Amatör Astronominin önemini ve ülkemizde ki durumu anlatan yazıyı aşağıdaki linkten okuyabilirsiniz.

Amatör Astronomi ve Astrofotoğrafçılık

https://www.absurddergi.com/amator-astronomi-ve-astrofotografcilik/

Kaynak : NASA,ESA ve WP Maksym (CfA) Sürüm 2020-58