Uzak bir galaksideki gizemli bir kara delik, onlarca yıllık sessizliğin ardından uyandı ve kozmik bir ışık gösterisi sunuyor!
Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) XMM-Newton teleskopu ve diğer X-ışını teleskopları, mevcut teorilere meydan okuyan, yarı periyodik patlamalar (QPE) olarak bilinen devasa enerji patlamalarını yakalıyor.
Daha önce görülen hiçbir şeye benzemeyen bu güçlü flaşlar, kara deliklerin nasıl davrandığı, evrimleştiği ve çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğine dair kuralları yeniden yazıyor olabilir.
XMM-Newton Nadir Kara Delik Aktivitesini Gözlemliyor
ESA’nın XMM-Newton teleskopu, bilim insanlarının yakın zamanda hayata dönen bir kara delikten şimdiye kadar görülen en uzun ve en güçlü X-ışın patlamalarını incelemelerine yardımcı oluyor.
Bu nadir olayı gerçekleştiği sırada gözlemlemek, araştırmacılara kara deliklerin nasıl davrandığını ve bu aşırı patlamaları neyin tetiklediğini daha iyi anlamaları için eşsiz bir şans veriyor.
Güneşimizden milyonlarca kat daha büyük olan süper kütleli kara deliklerin çoğu galaksilerin merkezinde yer aldığı düşünülüyor.
Ancak boyutlarına rağmen, tespit edilmeleri genellikle zordur. Kara deliklerin sürekli olarak madde çektiğine dair yaygın imajın aksine, birçoğu uzun süreler boyunca sessiz ve hareketsiz kalır.
Başak’ta Ani Bir Uyanış
Bu durum, yaklaşık 300 milyon ışık yılı uzaklıktaki Başak takımyıldızında bulunan oldukça sıradan bir galaksi olan SDSS1335+0728’in merkezindeki kara delik için de geçerliydi.
Onlarca yıllık uykudan sonra, bu kara delik aniden canlandı ve daha önce hiç görülmemiş güçlü X-ışını parlamaları yaymaya başladı.
İlk aktivite belirtileri, 2019’un sonlarında, bu galaksinin beklenmedik bir şekilde parlamaya başlamasıyla ortaya çıktı ve gökbilimcilerin dikkatini çekti.
Birkaç yıl inceledikten sonra, gördükleri alışılmadık değişikliklerin muhtemelen kara deliğin aniden ‘açılmasının’ aktif bir faza girmesinin sonucunda olduğuna vardılar.
Galaksinin parlak, kompakt, merkezi bölgesi artık ‘Ansky’ lakaplı aktif bir galaktik çekirdek olarak sınıflandırılıyor.
Teleskopların Tetiklenmesi ve Işığın İzlenmesi
Kara deliğin aktivasyonunu ilk inceleyen ekip lideri Avrupa Güney Gözlemevi’nden (ESO) Paula Sánchez Sáez, “Ansky’nin optik görüntülerde ilk kez parladığını gördüğümüzde, Swift X-ışını uzay teleskopunu kullanarak takip gözlemlerini başlattık.”
“eROSITA X-ışını teleskopundan arşivlenmiş verileri kontrol ettik. Ancak o sırada X-ışını emisyonlarına dair herhangi bir kanıt görmedik” diyor.
2024’te Patlamalar Tespit Edildi
Daha sonra Şubat 2024’te Şili’deki Valparaiso Üniversitesi’nden Lorena Hernández-García liderliğindeki bir ekip, Ansky’den neredeyse düzenli aralıklarla X-ışını patlamaları görmeye başladı.
Lorena, “Bu nadir olay, gökbilimcilere X-ışın uzay teleskopları XMM-Newton, NICER, Chandra ve Swift’i kullanarak bir kara deliğin davranışını gerçek zamanlı olarak gözlemleme fırsatı sunuyor.”
“Bu olguya yarı periyodik patlama veya QPE denir. QPE’ler kısa ömürlü parlama olaylarıdır. Ve uyanıyor gibi görünen bir kara delikte böyle bir olayı ilk kez gözlemledik.”
“İlk QPE bölümü 2019’da keşfedildi ve o zamandan beri sadece bir avuç daha tespit ettik. Henüz neden olduklarını anlamıyoruz. Ansky’yi incelemek kara delikleri ve nasıl evrimleştiklerini daha iyi anlamamıza yardımcı olacak” dedi.
XMM-Newton Gizli Enerji Modellerini Ortaya Çıkarıyor
“XMM-Newton çalışmamızda önemli bir rol oynadı. Patlamalar arasındaki daha sönük X-ışını arka plan ışığını tespit edebilecek kadar hassas olan tek X-ışını teleskopudur.”
“XMM-Newton ile Ansky’nin ne kadar sönükleştiğini ölçebildik, bu da Ansky’nin yandığında ve yanıp sönmeye başladığında ne kadar enerji yaydığını hesaplamamızı sağladı” diye ekledi.
Kafa Karıştırıcı Davranışları Çözmek
Bir kara deliğin çekim gücü, ona çok yaklaşan ve onu parçalayabilen maddeyi yakalar. Örneğin, yakalanan bir yıldızdan gelen madde, birikme diski adı verilen sıcak, parlak, hızla dönen bir diske yayılır.
Mevcut düşünce, QPE’lerin bir nesnenin (bu bir yıldız veya küçük bir kara delik olabilir) birikme diskiyle etkileşime girmesiyle oluştuğu ve bir yıldızın yok olmasıyla ilişkilendirildiğidir. Ancak Ansky’nin bir yıldızı yok ettiğine dair bir kanıt yoktur.
Ansky’nin tekrarlayan patlamalarının sıra dışı özellikleri araştırma ekibini diğer olasılıkları düşünmeye yöneltti. örneğin; birikme diski, kara deliğin çevresinden yakaladığı gazdan oluşmuş olabilir, parçalanmış bir yıldızdan değildir.
Bu senaryoda, X-ışını parlamaları, yörüngedeki materyali tekrar tekrar parçalayan ve içinden geçen küçük bir gök cisminin neden olduğu diskteki yüksek enerjili şoklardan geliyor olabilir.
Benzersiz Bir Kara Delik
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) Joheen Chakraborty, “Ansky’den gelen X-ışını patlamaları, tipik bir QPE’de gördüğümüzden on kat daha uzun ve on kat daha parlaktır.”
“Bu patlamaların her biri, başka yerlerde gördüğümüzden yüz kat daha fazla enerji açığa çıkarıyor. Ansky’nin patlamaları ayrıca, yaklaşık 4,5 günlük, şimdiye kadar gözlemlenen en uzun ritmi gösteriyor.”
“Bu, modellerimizi sınırlarına kadar zorluyor ve bu X-ışını flaşlarının nasıl üretildiğine dair mevcut fikirlerimize meydan okuyor” dedi.
Kozmosun Gerçek Zamanlı Olarak Açığa Çıkmasını İzlemek
Ansky’nin gerçek zamanlı evrimini izleyebilmek, gökbilimcilerin kara delikler ve güç sağladıkları enerjik olaylar hakkında daha fazla bilgi edinmeleri için benzersiz bir fırsat.
ESA’dan X-ışın astronomu Erwan Quintin, “QPE’ler için hâlâ veriden daha fazla modele sahip olduğumuz bir noktadayız ve neler olduğunu anlamak için daha fazla gözleme ihtiyacımız var.”
“QPE’lerin, çok daha büyük gök cisimleri tarafından yakalanan ve onlara doğru spiral çizen küçük gök cisimlerinin sonucu olduğunu düşünmüştük.”
“Ansky’nin püskürmeleri bize farklı bir hikaye anlatıyor gibi görünüyor. Bu tekrarlayan patlamalar, ESA’nın gelecekteki LISA görevinin yakalayabileceği kütle çekim dalgalarıyla da ilişkili olabilir.”
“Kütle çekim dalgası verilerini tamamlayacak ve büyük kara deliklerin kafa karıştırıcı davranışını çözmemize yardımcı olacak bu X-ışını gözlemlerine sahip olmak çok önemli” dedi.
