Kara delikler öylesine müthiş yoğunluğa sahip uzay nesneleridir ki, ışık bile aşırı 'yerçekimi pençelerinden' kaçamaz. Ancak görünmez olmaları, onları gözlemlemenin bir yolunu bulamayacağımız anlamına gelmez.
Bu kez gökbilimciler, Dünya'dan yaklaşık 1 milyar ışıkyılı uzaklıkta Erboğa takımyıldızında bulunan IRAS 13224-3809 galaksisindeki süper kütleli bir girdabın dış hatlarını haritalandırdı.
Bunu başarmak için araştırmacılar, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) X-ışını gözlemevi XMM-Newton tarafından yapılan biriken bir kara deliğin gözlemlerini kullandılar.
İşte yığılma şu şekilde işler: Uzaydaki madde kara deliğe çekilirken, o kadar yüksek hızlara ulaşır ki, spiral malzeme ısınır ve milyonlarca derecelik (hatta daha yüksek) sıcaklıklara ulaşır.
Bu aşırı ısınmış girdap, X ışınları çarpıştığında ve girdabın yakınındaki gaz parçacıklarını yansıttığında uzay teleskopları tarafından tespit edilebilen radyasyon yaratır.
Bilim adamları, bu etkileşimleri gözlemlemenin yankılara benzer olduğunu ve aynı şekilde ses yankılanmalarının bize üç boyutlu uzayların şekli ve yapısı hakkında bilgi verebildiğini söylüyorlar, böylece 'ışık yankıları' süper kütleli kara deliklerin görünmez şeklini de ortaya çıkarabilir.
Koronal titreşimlerle çevredeki gazla beslenen bir kara delik. (ESA)
Cambridge Üniversitesi'nden astrofizikçi William Allston, “Benzer şekilde, bölgenin geometrisini ve madde kümesinin tekillik içinde kaybolmadan önceki durumunu haritalamak için X-ışını yankılarının kara deliğin çevresinde nasıl yayıldığını gözlemleyebiliriz” diye açıklıyor.
“Kozmik bir yankı konumuna benziyor.”
X-ışını yankılanma haritalama adı verilen teknik yeni değil, ancak gelişiyor. Işık yankıları Ollston ve ekibi tarafından IRAS 13224-3809'un 23 günden fazla gözleminden alındı.
Bunu yaparken, görmeyi beklemedikleri bir şey gördüler: Kara deliğin koronası – nesnenin birikim diski üzerinde dolaşan çok sıcak elektronlardan oluşan bir bölge – keskin bir şekilde parladı, parlaklığı birkaç saat içinde 50 kez değişti.
Alston, “Taç yeniden boyutlandırıldıkça, bir evin tavanı yukarı aşağı hareket ediyormuş gibi ışık yankısı değişiyor, sesinizin sesini değiştiriyor” diyor Alston.
“Işık yankısını izleyerek, bu değişen koronayı görebildik ve – daha da ilginç – kara deliğin kütlesi ve dönüşü için korona boyutunun değişmemiş olsaydı belirleyebileceğimizden çok daha iyi değerler elde ettik.”
Süper kütleli kara delik IRAS 13224-3809'un bu görüntüsü, ayrıntılar açısından eşi benzeri görülmemiş olabilir.
Araştırmacılar şimdi, diğer birçok uzak galaksideki kara deliklerin fiziğini incelemek için aynı yöntemi kullanmayı umuyorlar. Yüzlerce süper kütleli kara delik XMM-Newton menzilinde ve ESA'nın Athena uydusu 2031'de yörüngeye girdiğinde daha fazlası görünecek.
Bu dönen girdapların bize söyledikleri hala görülecek, ancak bazı inanılmaz keşiflerin eşiğindeyiz gibi görünüyor.
Bulgular Nature Astronomy'ye bildirildi.
Kaynaklar: Fotoğraf: ESA
