LOFAR araştırmasından yapılan bu harita, Evrende kümelenmiş süper kütleli kara delikleri göstermektedir. Harita toplam 740 derece kare olup gökyüzünün yaklaşık% 2’sini kapsıyor ve şu ana kadar 25 binden fazla kara delik ortaya çıkardı.
Şimdiye Kadarki En Açıklayıcı Astronomi Çalışması: Her Nokta, Süper Kütleli Bir Kara Deliktir
On yılın sonunda bir milyon kara delik keşfedebiliriz.
Kompakt bir hacimdeki yeterince büyük bir kütle, kaçınılmaz olarak bir kara delik oluşturur.
Bir Schwarzschild kara deliğinin olay ufkunun hem içinde hem de dışındaki uzay, onu nasıl görselleştirmek istediğinize bağlı olarak hareket eden yürüyüş yolu şelale gibi akar. Olay ufkunda, ışık hızında koşsanız (veya yüzseniz) bile, sizi merkezdeki tekilliğe sürükleyen uzay-zaman akışının üstesinden gelemezsiniz. Bununla birlikte, olay ufkunun dışında, diğer kuvvetler (elektromanyetizma gibi) sık sık çekim kuvvetinin üstesinden gelerek, enkaz halindeki maddenin bile kaçmasına neden olabilir.
1964’te, gözlemsel olarak ilkini tespit ettik: Cygnus_X-1.
X-ışını yayıcı Cygnus X-1, Cygnus takımyıldızında, balonla taşınan bir teleskopla görüntülendiği şekliyle. Balon 23 Mayıs 2001’de Yüksek Enerjili Çoğaltılmış Optik (HERO) projesi için fırlatılarak 39 km yüksekliğe ulaştı.
Kara delikler ışık yaymaz, ancak çok sayıda fiziksel süreç onları yine de açığa çıkarabilir.
Soldaki Cygnus X-1, başka bir yıldızın yörüngesinde dönen bir X-ışını yayan kara deliktir. Kuğu takımyıldızında ~ 6 bin ışık yılı uzaklıkta bulunan bu ilk kara delik adayıydı, daha sonra bir kara delik olduğu doğrulandı ve 1964’te gözlemlendi.
Bir kara deliğin çevresine sızan madde, toplama diskleri oluşturur.
Bir toplama diskinden beslenen bir kara delik. Sürtünme, ısınma ve hareket halindeki yüklü parçacıkların etkileşimi, olay ufkunun içine kütleyi aktarabilen elektromanyetik kuvvetler yaratır. Ancak kara delik hiçbir noktada emme kuvveti uygulamaz; sadece standart, sıradan bir çekim alandır, ancak dış maddesinin çoğu hızlanır ve dışarı atılır.
Yeterince ısıtıldığında, bu madde X-ışını yayar.
Bir kara delik oluştuğunda, giderek yığılma diski büyür ve madde olay ufkuna akarken kütlesini arttırır. Olay ufkunun dışındaki madde tamamen içeri giremez; birçoğu hızlandırılacak, sonunda fırlatılacak ve süreçte çeşitli dalga boylarında radyasyon yayılacaktır.
Bu “X_Işın Çifti” insanlığın ilk kara deliklerini ortaya çıkardı.
İlk kara delikler elektromanyetik spektrumda tespit edildi: X-ışın çifti. Mor noktalar, X-ışını kara delik ikilisini gösterir; sarı ile gösterilen X-ışını yayan nötron yıldızlarıdır. Sırasıyla mavi ve turuncu renkte gösterilen 2015’te kütle çekim dalgalarının tespit edildiği kara delik ve nötron yıldızı çiftidir.
Süper kütleli kara delikler ayrıca X-ışınları üretir.
Galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik Yay A *, madde yuttuğunda X ışınlarında parlaklık artışı gösterir. Kızılötesinden radyo bölgesine kadar daha uzun dalga boylarında, galaksinin en iç kısmındaki yıldızları tek tek görebiliriz. Gaz emisyonları, ~ 2,7 milyon güneş kütlesinde süper kütleli bir kara deliğe işaret etmesine rağmen galaktik merkezdeki yıldızların gelişmiş gözlemleri, bu cismin ~ 4 milyon güneş kütlesinde olduğunu ortaya çıkardı.
Chandra Uzay Teleskopunun 7 milyon sn pozlamayla elde ettiği harita. Bu bölge, her biri bizimkinin çok ötesindeki bir galakside bulunan yüzlerce süper kütleli kara deliği gösteriyor. Bir Hubble projesi olan GOODS-Güney alanı, orijinal görüntüye ortalanmak üzere seçildi. Süper kütleli kara deliklerin görünümü, NASA’nın Chandra X-ışını gözlemevinin inanılmaz bir uygulamasıdır.
Enerjetik kara delik çıkışları pozitronlar yaratır: elektronun anti madde karşılığı.
Samanyolu düzleminin her iki tarafında muazzam gama ışını baloncukları uçuşması. Görülen enerji spektrumu, pozitronların son zamanlarda büyük miktarlarda üretildiğini ve toplamda yaklaşık 50 bin ışık yılı boyutunda kabarcıklar oluşturduğunu gösteriyor. Samanyolu’nun merkezindeki 4 milyon güneş kütleli kara delik motor gibi çalışarak hem gama ışınları hem de X ışınları üretilir.
Bu fışkırmalar, bizimki de dahil olmak üzere galaktik merkezlerin etrafında “Fermi kabarcıkları” oluşturur.
Ana resimde, galaksimizin anti madde jetleri olan, galaksimizi çevreleyen gaz halesindeki “Fermi baloncukları” gösteriliyor. Küçük, eklenmiş görüntüde, gerçek Fermi verileri, bu işlemden kaynaklanan gama ışını emisyonlarını gösteriyor; kırmızı ve mavi kaymalar, bir jetin bize doğru ve diğerinin bizden eşit miktarda uzakta olduğunu gösteriyor.
Ek olarak, kütle çekim dalgaları ve birleşen kara delikleri ortaya çıkarır.
Yaklaşık olarak eşit kütleli iki kara delik, birleştiklerinde, animasyonun altında gösterilen kütle çekim dalgası sinyalini (genlik ve frekans olarak) sergileyecektir. Çekim dalgası sinyali, yeterli bir çekim dalgası detektörü tarafından milyarlarca ışık yılı uzaklıktan tespit edilebileceği gibi, ışık hızında her üç boyuta da yayılacaktır.
En çok kara delikleri radyo astronomi çalışmaları ortaya çıkarır.
Bu X-ışını / radyo bileşiği, uzak bir galakside aktif olarak beslenen süper kütleli bir kara deliği gösteriyor. Büyük bir mesafeden X ışını emisyonu genellikle görünmez, ancak radyo emisyonları evrendeki aktif galaksilerden sıklıkla görülebilir.
Kara deliklerin etrafına düşen madde genellikle radyo dalgaları üretir.
Bir sanatçının uzaktaki bir kuasar 3C 279 izlenimi. İki kutuplu jetler ortak bir özelliktir, ancak böyle bir jetin bizim doğrultumuzda olması son derece nadirdir. Böyle bir olay gerçekleşmiştir. Şimdi hem yüksek enerjili kozmik ışınların hem de yıllardır gördüğümüz ultra yüksek enerjili nötrinoların kaynağı olduğu doğrulanan bir Blazar’ımız var.
Kuasarların kökeni : QUAsi-StellAr Radyo Kaynakları.
Resimde bir galaksinin merkezinde süper kütleli bir kara delik vardır ve kara deliğin üzerine düşen malzeme, neredeyse ışık hızıyla galaksiler arası uzaya muazzam bir parçacık ışını veya fıskiyesi şeklinde atılmaktadır. Bu bileşik görüntü, Chandra Teleskobu tarafından 15 yıl boyunca çeşitli zamanlarda elde edilen X-ışını verilerini (mavi) ve Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi’nden (kırmızı) radyo verilerini içerir. Bilim insanları, hem X ışınlarında hem de radyo dalgalarında görülen yapının ayrıntılarını inceleyerek, kuasarların doğasını daha iyi anlayabildiler.
Süper kütleli, aktif kara delikler muazzam derecede güçlü radyo sinyalleri yayar.
Sıcak gaz, bir galaksideki merkezi kara deliğe aktif olarak düştüğünde, bir kuasar üretilebilir. Radyasyon, elektromanyetik spektrum boyunca yayılabilir, ancak uygun radyo araştırması, bir X-ışını incelemesi sırasında gözden kaçan sessiz kuasarları bile ortaya çıkarabilir.
Kurulum Müdürü Derek McKay, yeni Avrupa Düşük Frekans Dizisi (LOFAR) teleskopu için kurulan 96 radyo anteninden bazılarını kontrol ediyor. LOFAR dizisi tüm Avrupa kıtasını kapsar ve kendi frekans bandında insanlığın en hassas radyo teleskopudur.
LOFAR teleskopunun araştırma alanı ve algılanan sinyalleri. Gökyüzünde 740 kare dereceyi veya oradakilerin % 1,85’ini kaplayan ekip, her biri süper kütleli bir kara delik olan 25.247 ayrı kaynak belirledi. Evrendeki kümelenmenin nasıl ortaya çıktığı dikkate değer.
Kuasar oryantasyonu gözlemlenip tanımlandığında, Evrenin yapısını tanımlayan büyük ölçekli kozmik ağ ile kuasarların rastgele olmayan bir şekilde hizalandıkları bulunmuştur. LOFAR verileri, Evren’in böylesine önemli bir bölgesinden alınan gelmiş geçmiş en iyi kuasar verileridir ve bunun ötesinde bile kümeleme etkilerini ortaya çıkarmıştır.
LOFAR eninde sonunda tüm kuzey yarıküreyi araştıracaktır. ~ 600 binden fazla tanımlanabilir kara delik bulunacağı bekleniyor.
Şimdiye kadar, LOFAR yalnızca sarı noktaların gösterildiği yerlerde gözlem yaptı: Gökyüzünün toplamda yaklaşık % 2’sine karşılık gelir. 2022’nin sonunda, kırmızı noktaların bulunduğu her yeri gözlemlemiş olacak ve nihai hedefi tüm kuzey yarıküreyi araştırmak olacaktır.
Gözlemsel olarak bolca bulunan kara delikler artık tamamen teorik cisimler değildir.
Galaksimizin merkezine yakın bu 20 yıllık zaman atlamalı yıldız bölgesi, 2018’de yayınlanan ESO’dan geliyor. Özelliklerin çözünürlüğünün ve hassasiyetinin sona doğru nasıl keskinleştiğini ve geliştiğini ve merkezi yıldızların görünmez bir noktanın yörüngesinde nasıl döndüğüne dikkat edin : Gökadamızın merkezi kara deliği, Einstein’ın genel göreliliğinin tahminleriyle eşleşiyor.
