Yeni uzay gözlemevi, muazzam kara delikleri içeren gizemi çözmeye yardımcı oluyor

WASHINGTON: Çoğu galaksi devasa kara deliklerin etrafında inşa edilmiştir. Bunların çoğu, Samanyolu’nun merkezindeki gibi nispeten uysal olsa da, bazıları şiddetlidir – çevredeki malzemeyi yutar ve yüksek enerjili parçacıkların devasa ve parıldayan derecede parlak jetlerini uzayın derinliklerine yayar.

Araştırmacılar, yakın zamanda devreye alınan Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) yörünge gözlemevinden alınan verileri kullanarak, 23 Kasım Çarşamba günü bu jetlerin nasıl bu kadar parlak hale geldiğine dair bir açıklama sundular: Elektron adı verilen atom altı parçacıklar, sesten hızlı hareket eden şok dalgaları tarafından enerjilendiriliyor. kara delikten.

Araştırmacılar, Herkül takımyıldızı yönünde Dünya’dan yaklaşık 460 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Markarian 501 adlı büyük bir eliptik galaksinin merkezinde blazar adı verilen egzotik bir nesne üzerinde çalıştılar. Bir ışık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği mesafedir, 9,5 trilyon km.

Blazarlar, gökadaların merkezindeki gaz ve diğer maddelerle beslenen ve uzaya zıt yönlerde iki parçacık jeti gönderen süper kütleli karadeliklerden güç alan, kuasar adı verilen nesnelerin bir alt kümesidir. Blazar’lar, Dünya’daki bizim görüş noktamızdan iki jetinden biri doğrudan bize doğru gelecek şekilde yönlendirildi.

ESO’nun Finlandiya Astronomi Merkezi’nden astronom Yannis Liodakis, “Blazarlar, gözlemlenebilir evrendeki en ısrarcı parlak nesnelerdir. En enerjiktirler. En büyük, en korkunç kara deliklere sahiptirler. Etraflarında olan her şey çok büyüleyicidir” dedi. Nature dergisinde yayınlanan araştırmanın baş yazarı.

Bilim adamları uzun zamandır blazarlardan fırlatılan jetlerin nasıl bu kadar parlak hale geldiğini ve içindeki parçacıkların davranışını anlamaya çalışıyorlar. Bu blazardan gelen jetler, yaklaşık bir milyon ışıkyılı mesafeye kadar uzanıyor.

Geçen Aralık ayında ABD uzay ajansı NASA ve İtalyan Uzay Ajansı arasındaki bir işbirliği olarak başlatılan IXPE, kozmik kaynaklardan gelen X-ışını ışığının parlaklığını ve kutuplaşmasını (elektromanyetik dalgaların yönünü içeren bir ışık özelliği) ölçer. Şok dalgaları veya türbülans gibi farklı fenomenler, kutuplaşma “imzaları” sunar.

Araştırmacılar, jetteki parçacıkların, akışın içinde dışarıya doğru yayılan bir şok dalgasıyla vurulduğunda enerji kazandığına ve hızlandıkça X-ışınları yaydığına dair kanıtlar buldular. Bir şey, hava gibi bir ortamda ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde – süpersonik bir jetin Dünya atmosferinde uçarken yaptığı gibi – veya bu durumda olduğu gibi plazma adı verilen parçacıklar ve manyetik alanlar içeren bir bölgede ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde bir şok dalgası üretilir.

Boston Üniversitesi astrofizikçisi ve çalışmanın ortak yazarı Alan Marscher, “Jetlerden gördüğümüz ışık elektronlardan geliyor” dedi. “Margarian 501’de gözlemlediğimiz türden X-ışınları, yalnızca son derece yüksek enerjili elektronlardan gelebilir.”

Bu dramın arkasındaki itici güç, ışığın bile kaçamayacağı kadar güçlü yer çekimine sahip olağanüstü yoğun bir nesne olan bir kara deliktir. Markarian 501’in merkezindeki süper kütleli kara delik, güneşimizin kütlesinin yaklaşık bir milyar katı civarında bir kütleye sahiptir. Bu, Samanyolu’nun süper kütleli kara deliği olan Sagittarius A*’nın kütlesinden yaklaşık 200 kat daha büyük.

Liodakis, “Kara delikler, Dünya’da kopyalayamayacağımız aşırı koşullarda temel fiziği incelemek için eşsiz laboratuvarlardır.” Dedi.

“Ancak onları bu şekilde kullanmadan önce gerçekleşen tüm fiziksel süreçleri anlamamız gerekiyor. Uzun yıllar boyunca bu kaynaklardan gelen yüksek enerjili ışığı gözlemledik ve bu ışığı yayan parçacıkların nasıl olacağı konusunda birkaç teorimiz oldu. IXPE’nin X-ışını polarizasyon yetenekleri, ilk kez teorilerimizi doğrudan test etmemize izin verdi,” dedi Liodakis.