OJ287’nin ikili kara delik sistemi olarak sanatsal çizimi. 

Olay Ufku Teleskobu (EHT) ile gökbilimciler, 2019 yılında bir kara deliğin ilk görüntüsünü üreterek tarihe geçtiler. Söz konusu nesne, Başak takımyıldızında yaklaşık 53,5 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan süper dev eliptik bir galaksi olan M87’nin merkezindeki süper kütleli kara delikti (SMBH).

Bunu 2022’de Samanyolu galaksisinin kalbindeki SMBH olan Yay A*’nın ilk görüntüsü izledi. Şimdi, bir başka ilk olarak gökbilimciler, Yengeç takımyıldızında 4 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan bir Aktif Galaktik Çekirdek (AGN) olan kuasar OJ287’de birbirinin etrafında dönen bir çift kara delik gözlemlediler.

Araştırmaya Finlandiya’daki Tuorla Gözlemevi ve Turku Üniversitesi’nden gökbilimci ve profesör Mauri J. Valtonen liderlik etti. Kendisine çok sayıda üniversite ve gözlemevinden oluşan uluslararası bir araştırma ekibi katıldı.

AGN’ler veya kuasarlar, merkezlerinde SMBH’ler bulunan galaksilerin çekirdek bölgeleridir. Bu SMBH’ler, etraflarındaki malzemenin etraflarına düşmesine ve ışık hızına yakın hızlara ulaşan yığılma diskleri oluşturmasına neden olur.

Bu süreç, tüm spektrumu (optik, radyo, X ışınları, gama ışınları vb.) kapsayan muazzam miktarda radyasyon yayarak, çekirdek bölgesinin diskteki tüm yıldızların toplamından geçici olarak daha parlak olmasını sağlar.

Çoğu durumda, SMBH’ler, kutuplarından uzanan ve binlerce ila milyonlarca ışık yılı uzaklığa ulaşan jetler oluşturan maddelere neden olur.

Keşfin açıklanışını sağ alttaki ayarlar sekmesinden alt yazıları tıklayıp Türkçeyi işaretleyip Türkçe altyazılı olarak izleyebilirsiniz.

OJ287, ilk olarak 19. yüzyılda, gökbilimcilerin gece gökyüzünün aynı bölgesindeki diğer gökcisimlerinin görüntülerinde tesadüfen fark etmeleri üzerine gözlemlendi.

1982’de, Turku Üniversitesi’nden gökbilimci Aimo Sillanpää, parlaklığının 12 yıllık bir süre boyunca düzenli olarak nasıl değiştiğini inceleyerek, bu kuasarın merkezinde aynı yörüngede dönen iki kara delik olduğunu öne sürdü.

O zamandan beri, dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler, ikili kara deliklerin yörünge hareketi hakkında daha fazla bilgi edinme umuduyla bu teoriyi test etmek için OJ287’yi izliyorlar.

Valtonen, Turku Üniversitesi’nin basın bülteninde şöyle açıklamada bulundu: “OJ287 Kuasar’ı o kadar parlaktır ki, özel teleskopları olan amatör gökbilimciler tarafından bile tespit edilebilir.”

“OJ287’yi özel kılan şey, on iki yıllık bir yörüngede birbirinin etrafında dönen bir değil, iki kara deliğe ev sahipliği yaptığının düşünülmesidir; bu da aynı periyotta kolayca fark edilebilen bir ışık değişimleri örüntüsü oluşturur.”

Gökbilimciler, gözlemlerine dayanarak, sistemin 18 milyar güneş kütlesine sahip birincil bir kara delik ve bunun etrafında dönen 150 milyon güneş kütlesine sahip ikincil bir kara delikten oluştuğunu tahmin ediyor.

Tüm küçük kütleli kara deliklerde olduğu gibi, birincil kara delik de parlak bir yığılma diski ile çevrilidir ve ikincil kara delik 12 yıllık yörünge periyodu boyunca bu diske iki kez çarpacaktır.

İkincil kara delik diske çarpıp içinden geçmeden birkaç hafta önce parlak radyasyon patlamaları yayacaktır. 2021 yılında, Turku Üniversitesi’nden araştırmacı Lankeswar Dey, bu iki kara delikten gelen ışığı ilk kez tespit eden ekibe liderlik etti.

Ne yazık ki, ikili çiftin optik ışıkta görüntülerini yakalayan  NASA’nın Geçişli Gezegen Araştırma Uydusu (TESS), bunları ayrı ayrı görselleştirecek çözünürlüğe sahip değildi. 

Kara deliklerin ayrı ayrı çözümlenmesi, Lebedev Uzay Merkezi tarafından yürütülen uluslararası bir uzay Çok Uzun Baz Çizgisi İnterferometresi (VLBI) projesi tarafından sağlanan yüksek çözünürlüklü görüntülemeyi gerektiriyordu.

Valtonen’in açıkladığı gibi: “İki kara deliğin görüntüsü, RadioAstron uydusunu da içeren bir radyo teleskop sistemiyle çekildi. OJ287’nin görüntüsü on yıl önce, uydu çalışır durumdayken alınmıştı.”

“Uydunun radyo anteni Ay’a yarı yarıya kadar uzanıyordu ve bu da görüntünün çözünürlüğünü önemli ölçüde artırıyordu. Son yıllarda, görüntü çözünürlüğünün o kadar iyi olmadığı Dünya merkezli teleskopları kullanabiliyoruz.”

OJ 287’nin önerilen astrofizik sisteminin bir çizimi. 

Ekip, daha önceki teorik hesaplamaları elde ettikleri radyo görüntüleriyle karşılaştırdığında, iki kara deliğin tam olarak tahmin edilen yerde olduğunu buldu.

Bu, kuasarların içinde eş yörüngeli kara deliklerin var olduğunu etkili bir şekilde kanıtladı ve böylece Sillanpää ve meslektaşlarının keşfiyle başlayan 40 yıllık bir gizemi çözdü.

Valtonen, “İlk kez, birbirinin etrafında dönen iki kara deliğin görüntüsünü elde etmeyi başardık. Görüntüde, kara delikler yaydıkları yoğun parçacık jetleriyle tanımlanıyor.”

“Kara deliklerin kendileri tamamen karadır, ancak bu parçacık jetleri veya deliği çevreleyen parlayan gaz sayesinde tespit edilebilirler” dedi. Ekip ayrıca, ikincil kara delikten yayılan ve kıvrımlı, yılan gibi bir profile sahip gibi görünen yeni bir jet türü de tespit etti.

Bu durum, ikincil kara deliğin OJ287’nin birincil kara deliğinin etrafında hızla dönmesinden ve jetinin hareketine bağlı olarak yön değiştirmesinden kaynaklanıyor.

Ekibe göre, gelecekteki gözlemler, ikincil kara deliğin hızı ve yönü yörüngesine göre değiştiğinde bu jetin farklı yönlerde kıvrıldığını gösterecek.