Yeni gözlemler, kara delik jetlerinin basınç altında nasıl davrandığını ortaya koyarak, kozmik evrimdeki rollerini anlamak için çok önemli bir ölçüt sunuyor.
Curtin Üniversitesi öncülüğünde yapılan yeni bir çalışmada, kara deliklerden çıkan jetlerin taşıdığı muazzam enerjiyi ortaya koyan görüntüleri yakalamak için küresel bir radyo teleskop ağı kullanıldı.
Sonuçların, kara deliklerin evrenin büyük ölçekli yapısını nasıl etkilediğine dair uzun süredir var olan fikirleri desteklediği görüldü. Yeni çalışmada, ilk onaylanmış kara deliği ve devasa bir süper dev yıldızı içeren Cygnus X-1 sistemine odaklanıldı.
Araştırmacılar, bu sistem tarafından üretilen jetlerin 10.000 Güneş’e eşdeğer enerji ürettiğini buldu. Bu ölçümü yapmak için bilim insanları, çok uzak mesafelere teleskoplar bağlayarak, Dünya büyüklüğünde bir gözlem sistemi oluşturdular.
Bu sayede, kara deliğin eşlik eden yıldızının etrafında dönerken, güçlü yıldız rüzgarlarının jetleri nasıl ittiğini ve bozduğunu, tıpkı güçlü rüzgarların bir çeşmedeki su akışını bozmasına benzer şekilde takip edebildiler.
Ekip, yıldızın rüzgarının gücünü ve jetlerin ne kadar saptırıldığını analiz ederek, jetlerin gerçek zamanlı gücünü ilk kez hesapladı. Ayrıca jetlerin hızını da belirlediler; bu hız ışık hızının yaklaşık yarısına, yani saniyede 150.000 km’ye ulaşıyordu. Bu değer, on yıllardan beri kesin olarak belirlenmesi zor bir değerdi.
Sanatçının çizdiği Cygnus X-1 ikili sisteminin tasviri; süper dev yıldızın rüzgarının, cisimler birbirlerinin etrafındaki yörüngelerinde hareket ederken kara deliğin püskürmelerini yıldızdan nasıl uzaklaştırdığını gösteriyor.
“Dans Eden Jetleri” Gözlemlemek
Proje, Curtin Radyo Astronomi Enstitüsü (CIRA) ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi’nin (ICRAR) Curtin şubesi tarafından, Oxford Üniversitesi ile işbirliği içinde yürütüldü.
Çalışma ekibinin şefi, çalışma sırasında CIRA’da bulunan ve Oxford Üniversitesi’nde görev yapan Dr. Steve Prabu, çalışmanın, ekibin “dans eden jetler” olarak adlandırdığı bir dizi görüntüye dayandığını söyledi.
Bu ifadeyi, iki cisim birbirinin etrafında dönerken süper dev yıldızın güçlü rüzgarları tarafından tekrar tekrar itildikçe jetlerin nasıl yön değiştirdiğini tanımlamak için kullandılar.
Dr. Prabu, bu ölçümün bilim insanlarının bir kara deliğin yakınında açığa çıkan enerjinin ne kadarının çevresine aktarıldığını ve bunun da çevreyi nasıl değiştirebileceğini tahmin etmelerine yardımcı olacağını söyledi.
Dr. Prabu, “Bu araştırmanın en önemli bulgularından biri, kara deliğe doğru düşen maddeden açığa çıkan enerjinin yaklaşık yüzde 10’unun jetler tarafından taşınmasıdır.”
“Bilim insanları evrenin büyük ölçekli simülasyon modellerinde genellikle bunu varsayarlar, ancak şimdiye kadar gözlem yoluyla doğrulamak zor olmuştur” dedi.
Astrofizik ve Galaksi Evrimi Açısından Etkileri
CIRA ve ICRAR’ın Curtin şubesinden Prof. James Miller-Jones, önceki tekniklerin yalnızca binlerce veya milyonlarca yıl boyunca ortalama jet gücünü tahmin edebildiğini söyledi. Bu durum, jet enerjisini, maddenin kara deliğe düşmesiyle açığa çıkan X-ışını enerjisiyle doğrudan karşılaştırmayı zorlaştırıyordu.
Profesör Miller-Jones, “Teorilerimiz kara deliklerin etrafındaki fiziğin çok benzer olduğunu öne sürdüğü için, bu ölçümü artık ister Güneş’in kütlesinin 10 katı ister 10 milyon katı büyüklüğündeki kara deliklerden kaynaklansın, jetler hakkındaki anlayışımızı pekiştirmek için kullanabiliriz.”
“Batı Avustralya ve Güney Afrika’da yapım aşamasında olan Kilometrekare Dizisi Gözlemevi gibi radyo teleskop projeleriyle, milyonlarca uzak galaksideki kara deliklerden çıkan jetleri tespit etmeyi bekliyoruz.”
“Bu yeni ölçümün sağladığı referans noktası, bunların genel güç çıkışını kalibre etmeye yardımcı olacaktır. Kara delik püskürmeleri, çevredeki ortama önemli bir geri bildirim kaynağı sağlar ve galaksilerin evrimini anlamak için kritik öneme sahiptir” dedi.
