Parlıyorsa Neden Onlara Kara Delik Diyoruz?

Gökbilimciler, kara deliklerin neden parıldadığını bulmak için beş binini inceledi.

Bir kara deliğin içini göremesek de, onu çevreleyen yoğun şekilde parlayan diskini görebiliriz. Şimdi, bu disklerin neden parıldadığı daha iyi anlaşılıyor.

Kara delik toplama diski

Kara delikler, astronomların standartlarına göre bile tuhaf şeylerdir. Kütleleri o kadar büyüktür ki etraflarındaki uzayı o kadar büker ki hiçbir şey, ışığın kendisi bile ondan kaçamaz.

Ünlü karanlıklarına rağmen, bazı kara delikler oldukça görünür durumdadır. Galaktik boşlukların yuttuğu gaz ve yıldızlar, deliğe tek yönlü yolculuklarından önce parlayan bir disk tarafından emilir ve bu diskler tüm galaksilerden daha parlak bir şekilde ışıldarlar.

Daha da tuhafı, parlayan bu kara deliklerin disklerinin parlaklığı günden güne değişebilir ve kimse buna neyin yol açtığından tam olarak emin değildir. Bu parıldamanın neden meydana geldiğini anlamak amacıyla, beş yıl boyunca gökyüzündeki en hızlı büyüyen kara deliklerin 5 binden fazlası izlendi.

Sonuç: Kara delik disklerinin parıldama nedeni, sürtünme ve yoğun kütle çekim etkisi altındaki manyetik alanların yönlendirdiği bir tür hava burgaçları (türbülans) oluşmasından ötürü meydana gelmiş olabilir.

Devasa yıldız yiyiciler

Galaksilerin merkezlerine çöreklenmiş milyonlarca hatta milyarlarca Güneş kadar büyük olan türden süper kütleli kara delikler inceleniyor. Kendi galaksimiz Samanyolu’nun merkezinde, yaklaşık dört milyon Güneş kütlesiyle oturan bu devlerden biri olduğunu biliyoruz.

Çoğunlukla, galaksinin geri kalanını (Güneşimiz dahil) oluşturan 200 – 400 milyar kadar yıldız, Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin etrafında mutlu mesut bir şekilde yörüngede dönüyor.

Ancak, tüm galaksilerde işler o kadar huzurlu değildir. Galaksi çiftleri kütle çekim etkisi yoluyla birbirlerini çektiğinde, birçok yıldız galaksilerinin kara deliğine epeyce yaklaşabilir. Bu, yıldızlar için kötü sonun başlangıcıdır: Parçalanır ve yutulurlar.

Bunun, bir milyar Güneş ağırlığındaki kara deliklere sahip galaksilerde gerçekleşmiş olduğundan eminiz, çünkü başka nasıl bu kadar büyüyebileceklerini hayal edemeyiz. Hatta Samanyolu’nun geçmişinde de olmuş olabilir.

Kara delikler; ayrıca daha yavaş ve daha yumuşak bir şekilde, kırmızı devler olarak bilinen yaşlı, ölümlerine yakın yıldızlar tarafından püskürtülen gaz bulutlarını emerek beslenebilirler.

Beslenme zamanı

Yeni çalışmada evrendeki en hızlı büyüyen 5 bin kara deliğin beslenme süreci incelendi. Önceki çalışmalarda, en doyumsuz iştahı olan kara delikler zaten keşfedilmişti. Geçen sene, her saniyede bir Dünya kadar madde yiyen bir kara delik bulunmuş, 2018’deyse, her 48 saatte bir Güneş’in tamamını yiyen bir tane daha gözlenmişti.

Gerçek beslenme davranışları hakkında hala pek çok sorumuz var ama deliğe doğru giden malzemenin, tüm galaksileri gölgede bırakacak kadar parlak olabilen ışıltılı bir “yığılma diskine” dönüştüğünü biliyoruz. Gözle görülür şekilde beslenen bu tür kara deliklere kuasar deniyor.

Bu kara deliklerin çoğu çok çok uzaktalar yani diskin herhangi bir detayını görmemiz için çok uzaklar. Yakınlardakilerinse etraflarındaki yığılma disklerinin bazı görüntülerine sahibiz, ancak onlar yıldızlarla ziyafet çekmek yerine yalnızca bir miktar kozmik gaz solumaktalar.

Samanyolu karadeliğinin görüntüsü

Samanyolu’nun merkezinde yer alan kara delik Sagittarius A*’nın etrafındaki parlayan yığılma diski 2022’de görüntülendi.

Beş yıllık titreşen kara delikler

Bu çalışmada NASA’nın Hawaii’deki ATLAS teleskobundan alınan veriler kullanıldı. Teleskopun rutin görevi zaten, hava koşullarının izin verdiği ölçüde her gece tüm gökyüzünü taramak ve dış karanlıktan Dünya’ya yaklaşan asteroitleri izlemekti.

Böylece tüm gökyüzü taramaları, arka planın derinliklerinde aç karadeliklerin parıltısının gece kaydını da sağladı.. Araştırma ekibi, bu kara deliklerin her birinin, birikim diskinin köpüren ve kaynayan parlak girdabının neden olduğu parlaklıktaki günlük değişimleri gösteren beş yıllık bir film hazırladı.

Bu kara deliklerin göz kırpması birikim diskleri hakkında bize bir şeyler söyleyebilir.  1998 yılında astrofizikçilerden Steven Balbus ve John Hawley, manyetik alanların disklerde ‘türbülansa’ nasıl neden olabileceğini açıklayan bir “manyeto-dönme kararsızlıkları” teorisi önerdiler.

Uzayın kendisinin kırılma noktasına kadar büküldüğü, yoğun kütle çekim gücüyle manyetik alanlara gömülmüş ultra yoğun, kontrolden çıkmış bir ortamda “türbülansın” doğru kelime olup olmadığı belki de ayrı bir sorudur.

Videodaki animasyonda kara deliğin diskiyle birlikte hareketi görülüyor.

İstatistiksel yöntemler kullanarak 5 bin adet kara delki diskinden yayılan ışığın zaman içinde ne kadar titreştiği ölçüldü. Her birindeki titreme modeli biraz farklı görünüyordu. Ancak boyutlarına, parlaklığına ve rengine göre sıralandığında ilginç desenler görülmeye başlandı.

Her diskin yörünge hızı belirlendi. Saat diskin hızında çalışacak şekilde ayarlandığında, tüm titreme modelleri aynı görünmeye başladı. Bu evrensel davranış gerçekten de “manyeto-dönme dengesizlikleri” teorisine uygun düşüyordu.

Toplama diskleri arasındaki ince farkların, onlara farklı yönlerden bakıldığından kaynaklandığı düşünülüyor. Bir sonraki adım, bu ince farkları daha yakından incelemek ve bir kara deliğin yönünü ayırt etmek için ipuçları taşıyıp taşımadıklarını görmek. Sonunda, gelecekteki kara delik ölçümleri daha da doğru olacaktır.

Önceki İçerikUzaydan 6 Şubat 2023 Depremi…
Sonraki İçerikGöktaşı Ryugu’da Organik Moleküller Bulundu…