28 Şubat 2013

Karadeliklerin Dönüş Hızı Gökadaların Tarihini Belirliyor

Karadeliğin spini nedeniyle çevresindeki kalıntı diski sıkışarak X-ışınlarının oluşmasına ve karadeliğin merkezinden jet akımlarıyla çıkmasına neden olur. (NASA/JPL-Caltech)

NASA’nın Nükleer Spekroskopik Teleskop Dizisi (NuSTAR) ve Avrupa Uzay Ajansı’nın XMM-Newton Gözlemevi yardımıyla 2 milyon güneş kütleli bir karadeliğin dönüş hızı belirlendi.

NGC 1365 Gökadası’nın merkezindeki toz ve gaz bulutuyla kuşatılmış süper kütleli karadelik Einstein’ın Genel Görelilik Kuramı’nın öngördüğü kadar hızlı dönüyor. Nature degisinde yer alan çalışma konuyla ilgili önceki tartışmaları sona erdirip karadeliklerin ve gökadaların nasıl geliştiğini ortaya koyabilecek.

NASA Genel Merkezi’nden NuSTAR programı bilimcilerinden Lou Kaluzienski: “Bu çalışma karadelik bilimi açısından çok önemli” diyor.

Einstein kuramını test eden önceki gözlemler, kuramın öngördüğü şekilde kütle çekiminin uzay-zamanı hafifçe eğdiğini gösterdi.

NuSTAR ekibinden Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü araştırmacısı Fiona Harrison: “Karadeliğin yakınından yayılan X-ışınlarını izleyerek karadeliğin çevresindeki sarmal yolu ortaya çıkarabiliyoruz” diyor. “Gördüğümüz ışıma karadeliğin inanılmaz güçlü kütle çekimi nedeniyle parçacıkların hareket yollarının eğri ve bozuk olduğunu gösteriyor.”

Tarayıcı sınıfındaki NuSTAR, yüksek-enerji X-ışınlarını tespit etmek amacıyla 2012’de göreve başladı. XMM-Newton ve NASA’nın Chandra X-Işını Gözlemevi ise düşük enerjili X-ışınlarını tespit ederek gözlemsel çalışmaları tamamlar. Bilimciler karadeliklerin gücünü ortaya çıkarabilmek için bu ve diğer teleskopları kullanırlar.

Karadelikler çevresindeki gaz bulutları çalışmalarda ihtiyaç duyulan net ölçümleri ortaya çıkmasını engellemektedir. XMM-Newton ve NuSTAR yardımıyla X-ışınlarının geniş yelpazesi görülmüş ve böylece karadelik çevresinin derinliklerine ait çalışma yapılması kolaylaşmıştır. Yeni veriler X-ışınlarının bulutlar tarafından değil karadeliğin muazzam çekimi nedeniyle yön değiştirdiğini ortaya koydu. Bu da süper kütleli karadeliklerin spin değerlerinin net bir şekilde hesaplanabileceği anlamına geliyor.

XMM-Newton ve NuSTAR Gözlemevleri’nin gözlem yaptığı dalga boyu aralıkları. (NASA/JPL-Caltech)

Gökadaların tarihinin anlaşılması için süper kütleli karadeliğin spin değerinin ölçülmesi gerekir.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden ve İtalyan Ulusal Astrofizik Enstitüsü araştırmacısı Guido Risaliti: “Milyonlarca ve milyarlarca güneş kütleli bu canavarlar, erken evrende oluştuğunda küçük bir tohum kadar iken, bulundukları gökadanın gaz ve yıldızlarını yutarak büyümeye, gökada çarpışmaları sırasında diğer karadeliklerle birleşerek büyüdüler” diyor.

Dev karadelik kütle çekimiyle çevresindeki kalıntı diskini kendine doğru çekerek çökmesine neden olur. Einstein’ın genel görelilik kuramı böylesi bir durumdan hızla dönen karadeliğin sorumlu olduğunu ortaya koyar. Kalıntı diskinin yakınındaki X-ışınları karadeliğin etkisiyle eğrisel bir yol izler.

Gökbilimciler kalıntı diskinin yaydığı X-ışınlarını analiz etti. Yeni çalışmada NGC 1365 Gökadası’nın merkezindeki karadelik XMM-Newton ve NuSTAR ile gözlendi. XMM-Newton ışınların eğri yol izlediğini gösterirken NuSTAR ise bu bozulmanın karadeliğin yakınındaki demir atomlarından başlayıp çevresindeki gaz bulutlarından etkilendiğini gösterdi.

Bilimciler bu çalışma sonucunda artık karadeliğin dönüş hızını demir atomlarından kaynaklanan bozulmayı gözleyerek belirleyebilecek. Veriler daha önce ölçülen dönme oranlarındaki belirsizliği giderdiğinden diğer karadelikler için de kullanılabilecek.

JPL


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*