Yeni bilgisayar modellerinin gösterdiğine göre, enstantanesi Dünya’dan alınan ilk ve tek kara delik, ışık hızına yakın hareket eden geniş plazma jetleri fırlatıyor. Başak takımyıldızının merkezi 6.5 milyar güneşimiz kütlesinde bir kara delik barındırmaktadır.

Messier 87 galaksisi veya katalog adıyla M87, Dünya’dan 55 milyon ışık yılı uzaklıktadır. 2019 yılında, Event Horizon Telescope (EHT) ile uluslararası bir araştırma işbirliği, türünün ilk enstantanesi olan bu kara deliği görüntüledi. Aynı zamanda M87’deki kara delik, ışık hızına yakın göreceli hızlarda bir jet veya bir plazma jeti fırlatıyordu.

Bu yeni çalışmada, uluslararası bir araştırmacı ekibi, kara delik ve onun jeti hakkında yeni bilgiler toplayarak bilgisayarlarla  ayrıntılı bir şekilde inanılmaz bir modelleme yaptı. Ekip, M87 kara deliğinin bölgesini ve onun yığılma diskini, gaz diskini, plazmayı, kara deliği çevreleyen ve besleyen çeşitli parçacıkları modellemek için üç boyutlu süper bilgisayar simülasyonları kullandı.

Mevcut gözlemlere dayanarak bu karadelikte var olması muhtemel sıcaklıkları, madde yoğunluklarını ve manyetik alanları da hesaba kattılar. Bu parametreler, araştırmacıların kara deliğin jetindeki fotonların veya hafif parçacıkların hareketini izlemek ve incelemek için kullandıkları kara delik bölgesinin bilgisayar modelini oluşturmalarına yardımcı oldu.

Daha sonra bu foton izleme verilerini bilgisayar modelinden radyo görüntülerine çevirdiler ve kara deliğin gerçek hayattaki gözlemleriyle karşılaştırdılar. Bilgisayar modellerinin, radyo teleskoplar ve uydular tarafından toplanan gerçek yaşam verileriyle çok iyi uyuştuğunu ve modellerini, kara delik bölgesini oldukça doğru bir şekilde temsil ettiğine dair güven verici buldular.

Goethe Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü’nden çalışmanın lideri Alejandro Cruz-Osorio, “M87’nin elektromanyetik emisyonu ve jet morfolojisine ilişkin teorik modelimiz, radyo, optik ve kızılötesi spektrumlardaki gözlemlerle şaşırtıcı derecede iyi eşleşiyor” dedi.

Şimdi, araştırmacıların M87’deki kara deliği inceleyip gözlemleyebilse de özellikle 2019’da oluşturulan görüntü sayesinde, bu kadar güçlü bir göreli jetin nasıl olduğu ve nasıl sabit kaldığı, muazzam mesafeler boyunca nasıl çekim kuvvetinde bulunduğu konusunda hala soruları var.

Cruz-Osorio’ya göre, kara deliğin jeti hakkında bilgisayar modellerinden toplanan veriler jetin nasıl çalışabileceğini gösteriyor. “Model bize süper kütleli kara deliğin M87*’nin muhtemelen yüksek oranda döndüğünü ve plazmanın jet içinde güçlü bir şekilde manyetize olduğunu ve parçacıkları binlerce ışık yılı ölçeğinde hızlandırdığını söylüyor” dedi.

Ekipten Goethe Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü’nde araştırmacı Luciano Rezzolla, çalışma, M87 kara deliği hakkındaki anlayışımızı geliştirmesinin yanı sıra, ekibin radyo görüntülerinin bilgisayar simülasyonunun Einstein’ın genel görelilik teorisi tarafından yapılan tahminlerle uyumlu olduğunu da sözlerine ekledi.

Rezzolla, “Hesapladığımız görüntülerin astronomik gözlemlere bu kadar yakın olması, Einstein’ın genel görelilik teorisinin, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin varlığının en kesin ve doğal açıklaması olduğunun bir başka önemli teyididir. Alternatif açıklamalar için hala yer olsa da, çalışmamızın bulguları bu olayı çok daha küçük hale getirdi” dedi.