Sagittarius A*'nın Yeni Görüntüsü Yayınlandı

"Belki de Sagittarius A*'da gözlemlenmeyi bekleyen bir astrofizik jet vardır, ki bu çok heyecan verici olurdu!"

Gökbilimciler, Samanyolu'nun kalbindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*'nı (Sgr A*, Sagittarius A Star olarak okunur) çevreleyen manyetik alanların ve polarize ışığın ilk görüntüsünü yakaladılar. 

Olay Ufku Teleskobu (EHT) ile yapılan tarihi gözlem, düzgün bir şekilde sıralanmış manyetik alanların, M87 galaksisinin kalbindeki süper kütleli kara deliği (Powehi) çevreleyenlerle benzerlik gösterdiğini ortaya koydu. Sgr A*'nın Güneş'in yaklaşık 4,3 milyon katı kütleye sahip olduğu, ancak M87*'nin yaklaşık 6,5 milyar Güneş'e eşdeğer kütlesiyle çok daha korkunç olduğu göz önüne alındığında bu şaşırtıcıdır.

Bu nedenle Sgr A*'nın yeni EHT gözlemi, güçlü ve iyi organize edilmiş manyetik alanların tüm kara delikler için ortak olabileceğini düşündürmektedir. Ayrıca, M87*'nin manyetik alanları güçlü çıkışları veya "jetleri" yönlendirdiğinden, sonuçlar Sgr A*'nın kendine ait gizli ve soluk bir jete sahip olabileceğine işaret ediyor.

Görsel 1, Sgr A*'nın Polarize Işıkta İlk Görüntüsü:

Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) araştırma eş lideri ve NASA Hubble Fellowship Programı Einstein Araştırmacısı Sara Issaoun yaptığı açıklamada, "Samanyolu'nun merkezindeki kara delik Sgr A*'nın bu yeni görüntüsü bize bu kara deliğin yakınında güçlü, bükülmüş ve düzenli manyetik alanlar olduğunu söylüyor" dedi ve ekledi: "Bir süredir manyetik alanların kara deliklerin güçlü jetler halinde maddeyi nasıl beslediği ve fırlattığı konusunda kilit bir rol oynadığına inanıyorduk. 

"Bu yeni görüntü, çok daha büyük ve güçlü M87* kara deliğinde görülen çarpıcı benzerlikte kutuplaşma yapısıyla birlikte, güçlü ve düzenli manyetik alanların kara deliklerin çevrelerindeki gaz ve maddeyle nasıl etkileşime girdiği konusunda kritik öneme sahip olduğunu gösteriyor."

İki canavar kara deliğin manyetizmasının karşılaştırılması

Olay Ufku Teleskobu, Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi (ALMA) de dahil olmak üzere dünyaya yayılmış birçok teleskoptan oluşuyor ve bu teleskoplar bir araya gelerek bilimde tarih yazabilecek Dünya çapında bir teleskop oluşturuyor.

2017 yılında EHT, Dünya'dan yaklaşık 53,5 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan M87*'yi görüntüleyerek bir kara deliğin ve çevresinin ilk görüntüsünü yakaladı. Bu görüntünün 2019'da kamuoyuna açıklanmasından iki yıl sonra, EHT işbirliği bir kez daha bir kara delik olan M87* etrafındaki polarize ışığa ilk bakışı ortaya çıkardı. 

Polarizasyon, ışığın yönelim dalgaları belirli bir açıyla yönlendirildiğinde meydana gelir. Kara deliklerin etrafındaki plazma tarafından üretilen manyetik alanlar ışığı kendilerine 90 derecelik bir açıyla polarize eder. Bu da M87* etrafındaki kutuplaşmayı gözlemlemenin bilim insanlarına ilk kez bir kara deliğin etrafındaki manyetik alanları "görme" imkânı verdiği anlamına geliyor. 

Görsel 2, M87*'nin EHT Tarafından Yakalanıp Yayınlanan İlk Görüntüsü:

Görsel 3, M87*'nin Polarize Işıkta Görüntüsü:

Bunu 2022'de EHT'nin Dünya'ya çok daha yakın, sadece 27.000 ışık yılı uzaklıktaki süper masif bir kara deliği, Samanyolu'nun etrafında şekillendiği kara delik olan Sgr A* görüntüsünün de ortaya çıkması izledi.

Görsel 4, Sgr A*'nın EHT Tarafından Yakalanan Görüntüsü:

Şimdi, EHT nihayet bilim insanlarına polarize ışığın ve dolayısıyla bu süper kütleli kara deliğin etrafındaki manyetik alanların bir görüntüsünü sağladı. 

Issaoun, "Polarize ışık bize manyetik alanlar, gazın özellikleri ve bir kara delik beslenirken meydana gelen mekanizmalar hakkında bilgi veren şeydir" dedi. "Sgr A*'ı görüntülemenin ilave zorlukları göz önüne alındığında, ilk etapta bir polarizasyon görüntüsü elde edebilmemiz gerçekten yeterince şaşırtıcı!" diye de ekledi.

Bu zorluklar Sgr A*'nın Dünya'ya daha yakın olmasına rağmen ortaya çıktı, çünkü Samanyolu'nun süper kütleli kara deliğinin daha küçük olması, etrafında ışık hızına yakın hızlarda dönen malzemenin görüntülenmesinin zor olduğu anlamına geliyor. M87* çok daha büyüktür, yani aşağı yukarı aynı hızda hareket etse de malzemenin bir devreyi tamamlaması çok daha uzun sürer, bu da EHT'nin yakalamasını kolaylaştırır.

Bu zorlukların üstesinden gelmek, süper kütleli kara delik spektrumunun zıt uçlarında yer alan, biri Güneş'in milyarlarca katı kütleye sahip diğeri ise yıldızımızın milyonlarca katı kütleye sahip iki kara delik arasında bir karşılaştırma yapılabileceği anlamına geliyor. İlk sonuç, bu manyetik alanların birbirlerine oldukça benzer olduğudur.

Görsel 5, M87* ve Sgr A* Polarize Işıkta Görüntülerinin Karşılaştırması:

Issaoun, "Bu benzerlik özellikle şaşırtıcıydı çünkü M87* ve Sgr A* çok farklı kara delikler" dedi. "M87* oldukça özel bir kara delik: 6 milyar güneş kütlesinde, dev bir eliptik galakside yaşıyor ve tüm dalga boylarında görülebilen güçlü bir plazma jeti fırlatıyor. "

"Öte yandan Sgr A* son derece yaygın: 4 milyon güneş kütlesinde, sıradan spiral Samanyolu galaksimizde yaşıyor ve hiç jeti yok gibi görünüyor."

Issaoun, sadece ışığın polarize olan kısmına bakarak, ekibin M87* ve Sgr A*'nın manyetik alanlarının farklı özellikleri hakkında bilgi edinmeyi beklediğini açıkladı.

Issaoun, "Belki biri daha düzenli ve güçlü, diğeri ise daha düzensiz ve zayıf olabilirdi" diye ekledi. "Ancak, yine benzer göründükleri için, bu iki farklı kara delik sınıfının çok benzer manyetik alan geometrisine sahip olduğu artık oldukça açık!"

Sonuçlar, Sgr A*'nın daha derinlemesine incelenmesinin şimdiye kadar keşfedilmemiş özellikleri ortaya çıkarabileceğini gösteriyor.

Samanyolu'nun süper kütleli kara deliği gizli bir jet mi fırlatıyor?

Işığın kutuplaşması ve Sgr A*'nın düzgün ve güçlü manyetik alanları ve bunların M87*'ye çok benzemesi, merkezi kara deliğimizin şimdiye kadar bizden bir sır sakladığını gösteriyor olabilir.

Issaoun, "Güçlü ve düzenli manyetik alanların M87* için gözlemlediğimiz gibi jetlerin fırlatılmasıyla doğrudan bağlantılı olmasını bekliyoruz" dedi. "Gözlemlenen bir jeti olmayan Sgr A* da benzer bir geometriye sahip gibi göründüğünden, belki de Sgr A*'da gözlemlenmeyi bekleyen bir jet vardır ve bu çok heyecan verici olurdu!"

Gökbilimciler Sgr A*'dan bir jet gözlemlenmemesine çok da şaşırmamışlardı. Çünkü M87* o kadar çok gaz ve tozla çevrili ki, her yıl iki ya da üç güneşe eşdeğer miktarda gaz tüketiyor. Bu da manyetik alanlarının kutuplarına kanalize edebileceği ve jetler halinde dışarı fırlatabileceği bol miktarda malzeme anlamına gelmektedir. 

Öte yandan Sgr A* o kadar az madde tüketiyor ki, bir insanın her milyon yılda bir pirinç tanesi yemesine eşdeğer. Bu gözlemler, diyet yapan süper kütleli kara deliğimizin hala bir jeti olabileceğini düşündürmektedir; sadece görülmesi zordur.

Issaoun, "Geçmişte bu kara delikten olası çıkışlar ve hatta jetler olduğuna dair pek çok kanıt var, ancak galaktik merkezin zorlu ortamı nedeniyle Sgr A*'da bir jet hiç görüntülenmedi" dedi. "Bir jet bulmak kara deliğimiz hakkında büyük bir keşif ve Samanyolu'ndaki geçmişiyle bir bağlantı olacaktır."

Issaoun, bu jetleri başlatan sürecin tüm evrendeki en enerjik mekanizma olduğunu, örneğin yıldızların doğması için gereken gaz ve tozu temizleyerek ve galaksilerin nasıl büyüyüp geliştiğini etkileyerek galaksilerin kalbini önemli ölçüde etkilediğini de sözlerine ekledi. Bu da Sgr A*'dan çıkan bir jetin keşfedilmesinin, Samanyolu'nun bugün gökbilimcilerin gözlemlediği şekli alacak şekilde nasıl evrimleştiğine dair anlayışımızı etkileyeceği anlamına geliyor. 

Issaoun sözlerini şöyle sürdürdü: "Bir galaksideki bu kadar küçük bir çekirdeğin böylesine büyük ölçekli bir hasara neden olması çok çarpıcı ve her şey bu manyetik alanların hüküm sürdüğü merkezi kara deliğin kenarında başlıyor."

Görsel 6, M87*'nin Polarize Işıkta Fırlattığı Astrofizik Jet, Bu Görüntü Jet Boyunca Manyetik Alanın Yapısını Ortaya Koymaktadır:

Issaoun, çok farklı kara deliklerin bu iki polarize görüntüsüyle, bilim insanlarının artık güçlü manyetik alanların bu kozmik devler için her yerde bulunduğuna dair çok ikna edici kanıtlara sahip olduklarını söyledi. 

"Bir sonraki adım, bu geometrinin bu sistemlerin nasıl hareket ettiğine, geliştiğine ve parladığına nasıl bağlandığını bulmaktır" dedi.

EHT, 2024 gözlem seferine Nisan ayı başında başlatacak ve işbirliği, M87* ve Sgr A* gibi tanıdık kara delikleri farklı ışık frekanslarında gözlemleyerek çok renkli görüntüler elde etmeyi umuyor.

Issaoun, "Önümüzdeki on yıl içinde, yeni nesil EHT çabası, Dünya boyutundaki sanal aynamızı doldurmak ve çok daha sık gözlem yapmak için daha fazla teleskop eklemeyi hedefliyor" diye ekledi. "EHT'nin bu genişlemeleriyle, kara deliklerin polarize filmlerini çekebileceğiz ve M87* kara deliği ile jeti arasındaki dinamikleri doğrudan gözlemleyeceğiz."

CfA araştırmacısı ayrıca, EHT'nin eninde sonunda kara delikleri ve dinamiklerini gözlemlemek için uzay tabanlı bir yardım alabileceğini söyledi. Bu konuda yardımcı olabilecek önerilen bir görev, Dünya merkezli EHT dizisine tek bir uzay teleskobu ekleyen Kara Delik Kaşifi (BHEX) görev konseptidir.

Issaoun, "Kara deliklerin ne kadar döndüğünün, dönüşlerinin, kara deliğin yakınındaki manyetik alanların neden göründükleri gibi göründükleri ve jetleri nasıl fırlatabildikleri ile doğrudan bağlantılı olduğuna inanılıyor" dedi. "BHEX ile kara deliklerin keskin foton halkası imzasını görüntüleyebiliriz. Bu foton halkası, kara deliğin dönüşü de dahil olmak üzere kara deliğin etrafındaki uzay zamanın özelliklerini kodlar!"

EHT ekibinin araştırması 27 Mart Çarşamba günü Astrophysical Journal Letters'da yayımlandı.

AI desteğiyle çevirdiğim haberin / röportajın orijinal linki:

New view of the supermassive black hole at the heart of the Milky Way hints at an exciting hidden feature (photo) | Space

Olay Ufku Teleskobu (EHT) ekibinin ilgili araştırma sonuçlarını yayınladıkları makalenin linki:

First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring - IOPscience