Bu sanatçı çizimi, VV 340a galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara delikten çıkan, dönme hareketi yapan bir jeti göstermektedir. Süper kütleli kara deliklerin (SMBH) galaksilerin evriminde hayati bir rol oynadığı bilinen bir gerçektir.

Güçlü kütle çekimleri ve çevresindeki maddeyi hızlandırma biçimleri, galaksinin çekirdek bölgesinden (aktif galaktik çekirdek – AGN)  o kadar çok radyasyon yayılmasına neden olur ki, bu radyasyon periyodik olarak galaktik diskteki tüm yıldızların toplamından daha parlak olur.

Ayrıca, bazı süper kütleli kara delikler, içeri düşen toz ve gazı kutuplarından çıkan jetler haline getirerek, aşırı ısınmış madde akımlarını ışık hızına yakın bir hızla milyonlarca ışık yılı uzağa gönderirler.

Bu “göreli jetlerin” ilki gözlemlendiğinden beri, bilim insanları bunlar ve galaksi evrimindeki rolleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için can atıyorlardı.

Şaşırtıcı bir ilk olarak, Kaliforniya Üniversitesi ve Caltech Kızılötesi İşleme ve Analiz Merkezi (IPAC) liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, yakın bir galakside şimdiye kadar gözlemlenen en büyük ve en geniş jeti ortaya çıkardı.

Ayrıca gözlemleri, süper kütleli kara deliklerin, ev sahibi galaksilerini çekirdeklerinin çok ötesinde dramatik bir şekilde yeniden şekillendirebileceğine dair bugüne kadarki en net kanıt olan, devasa “titreşimli” yapıları ortaya çıkardı.

Ekip, Hawaii Maunakea’da bulunan WM Keck Gözlemevi’ni kullanarak VV340a galaksisini gözlemledi ve merkezinden 20.000 ışık yılına kadar uzanan bir jet tespit etti.

Gözlemevi’nin Keck II teleskobundaki Keck Kozmik Ağ Görüntüleyici (KCWI) sayesinde, galaktik çekirdekle aynı doğrultuda mızrak benzeri bir yapı belirlediler.

VV 340a’nın Süper kütleli Kara Delik Olgusu.

Kaliforniya Üniversitesi’nden Justin Kader, “KCWI’den elde edilen veriler, ekibin dışarı atılan madde miktarını modellemesine ve bu akışın galaksinin evrimini etkileyip etkilemediğini belirlemesine olanak sağladı.”

“Keck Gözlemevi verileri, bu olayın gerçek boyutunu anlamamızı sağladı. Gördüğümüz gaz, kara delikten en uzak mesafelere ulaşıyor, bu da en uzun zaman dilimlerini izlediği anlamına geliyor. Bu gözlemler olmadan, bu gaz akışının ne kadar güçlü veya ne kadar sürekli olduğunu bilemezdik” dedi.

Ekip, Keck verilerini James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan kızılötesi gözlemler ve Karl G. Jansky Çok Büyük Dizi (VLA) radyo görüntüleriyle birleştirdi.

JWST’nin kızılötesi verileri galaksinin enerjik kalbini ortaya çıkarırken, Keck’in optik gözlem verileri bu enerjinin nasıl dışarı doğru yayıldığını gösterdi.

VLA radyo gözlem verileri, dışarı doğru hareket ederken sarmal bir desene bükülmüş bir çift plazma jeti ortaya çıkardı; bu da bir jetin yönünün zaman içinde yavaşça sallanması jet presesyonu olarak bilinen nadir bir olayın kanıtıdır.

JWST verileri, kara deliğin her iki yanından fışkıran ve birkaç bin parsek genişliğinde olan, yoğun enerjili “koronal” gazı, yani aşırı ısınmış plazmayı tanımladı.

Gözlemlenen koronaların çoğu yüzlerce parsek genişliğindedir; bu da onu şimdiye kadar gözlemlenen en geniş koronal gaz yapısı yapmaktadır.

Ayrıca, KCWI verileri, jetin galaksiyi yılda yaklaşık 20 Güneş kütlesi oranında gazdan arındırarak yıldız oluşumunu durdurduğunu gösterdi.

Ancak en şaşırtıcı olan, bu jetlerin, galaktik birleşmenin henüz erken aşamalarında olan VV340a gibi nispeten genç bir galakside gözlemlenmiş olmasıydı. Tipik olarak, bu tür jetler, yıldız oluşumunu çoktan durdurmuş olan daha yaşlı eliptik galaksilerde gözlemlenir.

Keck Gözlemevi.

Bu keşif, galaksilerin ve süper kütleli kara deliklerinin nasıl birlikte evrimleştiğine dair yerleşik teorilere meydan okuyor ve Samanyolu’nun nasıl oluştuğuna dair yeni bilgiler sağlayabilir.

Kader’e göre, “bu, disk galaksisinde böylesine büyük bir akışı yönlendiren, kilo parsek ölçekli, dönme hareketi yapan bir radyo jetini ilk kez gördüğümüz an.”

“Galaksimizde buna benzer bir olayın gerçekleştiğine dair net bir fosil kaydı yok, ancak bu keşif bunu tamamen dışlayamayacağımızı gösteriyor. Yaşadığımız galaksi hakkında düşünme biçimimizi değiştiriyor” dedi.

Ekibin bir sonraki adımı, VV340a’nın merkezinde ikinci bir süper kütleli kara deliğin olup olmadığını belirlemek için daha yüksek çözünürlüklü radyo gözlemleri yapmayı içerecek; bu da jetlerin sallanmasına neden olabilir.

Caltech/IPAC’ten Vivian U, “Bu tür bir aktivitenin ne kadar yaygın olabileceğini anlamaya yeni başlıyoruz. Keck Gözlemevi ve diğer güçlü gözlemevlerinin birlikte çalışmasıyla, galaksilerin zaman içinde nasıl değiştiğine dair yeni bir pencere açıyoruz” dedi.