Galaksimizin Merkezindeki Karadeliğe Yakın Işık Parlamaları Gözlemlendi

James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanan astronomlar, Samanyolu'nun merkezindeki devasa karadeliğe yakın dinamik ışık parlamalarını gözlemlemeyi başardılar. Sürekli ve hızlı gösteri, saniyeler süren kısa parlamaları ve günlük olarak daha uzun, daha muhteşem ışık patlamalarını içeriyor. James Webb gözlemleri, araştırmacıların Samanyolu'nun merkezindeki karadelik, bilinen adıyla Yay A*, çevresindeki yüksek enerjili aktivitesi hakkındaki önceki kanıtlara dayanarak gerçekleştirdiği en uzun ve en ayrıntılı incelemeyi temsil ediyor. Karadelikler kendileri görünmez olsa da, sıcak gaz ve tozu içeren ve karadeliğin olay ufkunun ötesinde, karadelik çevresinde dönen yığılma diski tarafından yayılan parlamalar, havai fişek gösterisini andırıyor. NASA'ya göre, gökbilimciler parlamaların, karadeliğin olay ufkunun ötesindeki yığılma diskinin iç kenarından kaynaklandığını düşünüyorlar; bu, karadeliğe erişimin bile ışığın kaçmasına izin vermeyecek kadar güçlü olduğu bölge. Northwestern Üniversitesi Weinberg Fen ve Sanat Fakültesi'nde fizik ve astronomi profesörü olan Farhad Yusef-Zadeh, bir basın açıklamasında şöyle dedi: "Verilerimizde sürekli olarak değişen bir parlaklık gördük. Sonra aniden büyük bir parlaklık dalgası oldu. Ardından yeniden sakinleşti. Bu aktivitede bir desen bulamadık. Her baktığımızda bu karadeliğin aktivite sinyali yeni ve heyecan vericiydi."

Göksel Havai Fişekler Görülüyor

Karadeliklerin güçlü kütleçekimsel çekimi, çok yakın bir mesafeye gelen herhangi bir gök cisminin gazını ve tozunu çeker. Bu gaz ve toz birlikte yüksek hızlarla döner ve karadeliği besleyen bir yığılma diski oluşturur. Maddenin hızlı hareketi, onu ısıtır ve karadelik ulaşamayan maddenin ışınım şeklinde enerji salmasına yol açar. Bu ışınım ve jetler, galaksiler boyunca gazın dağılımını değiştirebilir ve yıldız oluşumunu besleyebilir. Bu yüzden büyük karadelikler, galaksilerin merkezinde dev motorlar olarak kabul edilir. Yusef-Zadeh ve meslektaşları, bir yıl boyunca sekiz ila on saatlik periyotlarla Webb'in yakın kızılötesi kamerasını kullanarak Yay A*, diğer adıyla Sagittarius A*, karadelik faaliyetini izlediler. Ekip, her gün beş ila altı büyük parlama kaydetti ve aralarında daha küçük ışık parlamaları da vardı. Ekip, kısa ışık patlamalarının, yığılma diski içindeki hafif, türbülanslı dalgalanmalardan kaynaklandığına ve bu durumun plazma olarak bilinen sıcak, aktif gazın sıkışmasına ve ışınım patlamasına neden olabileceğine inanıyor. Bu arada, daha uzun ve daha büyük parlamalar, karadeliğe yakın iki farklı manyetik alanın çarpışarak ışık hızına yakın hızlarda aktif parçacıklar yayıldığı manyetik yeniden bağlantı olayları nedeniyle meydana gelebilir.

Aktivitenin Bir Gökkuşağı

Webb'in yetenekleri, ekibin aynı anda iki farklı ışık dalga boyunda karadeliğin parlamalarını gözlemlemesine olanak sağladı. Yusef-Zadeh, "Siyah beyaz yerine dünyayı renkte görmek gibi bir şeydi ve bir gökkuşağı bulduk." dedi. "Bu, parlama aktivitesinin doğası ve radyasyon mekanizmasının fiziksel özellikleri, manyetik alan ve parlama yoğunlukları hakkında daha doğrudan bilgi veriyor." Kaliforniya Üniversitesi Galaktik Merkez Grubu'nda Fizik ve Astronomi Bölümünde doçent ve müdür yardımcısı olan Tuan Do, gözlemlerin karadeliğin aktivitesinin zamanla parlaklıkta nasıl değiştiğine ilişkin daha derin içgörüler sağladığını söyledi. Çalışmanın yazarları, karadelikten aynı anda iki farklı dalga boyunda ışık gözlemlediklerinde, sonuçlarının kısa dalga boyunun parlaklığının uzun dalga boyundan önce değiştiğini ortaya çıkardığını fark ettiler. Bu gözlem, parçacıkların manyetik alan çizgileri etrafında dönerken enerjilerini daha hızlı kaybettiklerini öne sürdü. Önceki araştırmalar ve Webb'in orta kızılötesi cihazından ve diğer gözlemevlerinden alınan son tamamlayıcı verilerde, parlaklık değişiklikleri dikkat çekti. UCLA'da Fizik ve Astronomi Bölümünde seçkin bir araştırma profesörü olan Mark Morris, yeni çalışmaya katılmadı ancak yeni araştırmanın karadeliğin "kalıcı değişkenliğe sahip olduğunu" yeniden doğruladığını söyledi. Bu parlamaların neye neden olabileceği hala bilinmiyor ama Morris, karadeliğin birkaç yüzyıl önce bir gezegeni yutmuş olabileceğini söyledi. Ve güneşin güneş fırtınaları yaydığı zaman, bilim insanları endişeleniyor çünkü bu tür faaliyetler GPS, iletişim ve Dünya'daki elektrik şebekesi üzerinde etkili olabilir. Ancak 25.000 ışık yılı uzaklıkta, Samanyolu'nun merkezindeki karadeliğin yüksek enerjili ve değişen aktivitesi bir endişe konusu değil, Morris dedi. Ancak Webb'in gözlemleri, madde karadeliğe doğru çekilirken sıkıştığında ve ısındığında meydana gelen "fırtınaların" türlerini anlamalarına olanak tanıyor. Morris, "Evrenin üretebileceği en muhteşem havai fişeklerin saf merakı ötesinde, bu havai fişekler bulundukları galaksilerin evrimi üzerinde derin etkiler yaratabilir." "Büyük ölçekte yıldız oluşumunu tetikleyebilir veya engelleyebilir, gazı dışarı atabilir ve galaksileri temizleyebilir, yıldız oluşturmalarını imkansız hale getirebilir." dedi.

Daha Uzun Bir Bakış

Çalışmanın yazarları, karadeliğin olağandışı bir aktivite artışı yaşadığını düşünmüyorlar, ancak bundan emin olmak için Yay A*'nın 24 saat boyunca kesintisiz olarak izlenmesini istiyorlar. Yusef-Zadeh, "Bu parlamaların periyodik (veya tekrar eden) mi yoksa gerçekten rastgele mi olduğunu da görebiliyoruz." dedi. Astronomlar, Sagittarius A*'nın maddeyi tüketirken ne kadar hızlı döndüğünü hala bilmiyorlar, ancak daha uzun gözlemler yanıtı bulmak için gereken verileri sağlayabilir. Sonuç olarak, Webb'in Sagittarius A* gözlemlerinden elde edilecek daha fazla veri, astronomların karadeliklerin etrafındaki yığılma disklerinin nasıl davrandığını simüle etmelerine ve daha az enerjik aktif olan karadeliklerle daha aktif olanların davranışlarını karşılaştırabilmelerine yardımcı olabilir."