black hole

Kara Deliklerin Manyetik Alanları Tespit Edildi

Birçok insan kara delikleri kendisine fazla yaklaşan her şeyi içine çeken devasa süpürgeler olarak hayal eder. Fakat kara delikler bundan fazlasıdır. Galaksilerin merkezlerinde bulunan yüksek kütleli kara delikler, kendilerine çektikleri objelerin enerjisini yoğun radyasyona çeviren kozmik makinelerdir. Bu radyasyon sayesinde kara delik, etrafındaki tüm yıldızların toplamından daha parlak görünür. Eğer kara delik dönüyorsa o kadar güçlü enerji jetleri üretebilir ki, kara delikten fışkıran bu jetler binlerce ışık yılı uzaklıklara yayılıp bütün bir galaksiyi şekillendirebilirler. Bilim insanları bir süredir bu kozmik makinelerin manyetik alanlar tarafından güçlendiriliyor olabileceğini düşünüyorlardı. Tam da bunun üzerine, astronomlar ilk kez Samanyolu Galaksisi’nin merkezinde bulunan kara deliğin olay ufkunun dış bölgesinde manyetik alanlar tespit ettiler.

Yapılan araştırmaların sonuçları “Science” dergisinin 4 Aralık 2015 tarihli sayısında yayınlandı.Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi Başyazarı Michael Johnson konuyla ilgili şu açıklamalarda bulundu: “Bu manyetik alanları anlamak çok kritik.Şimdiye kadar olay ufkunun yakınlarındaki manyetik alanları çözebilen olmadı.” Araştırma ekibinin başında olan ve aynı zamanda MIT’ nin Haystack Gözlemevi’nin yönetim kadrosunda bulunan Shep Doeleman ise şöyle ekledi: “Bu manyetik alanların varlığı daha önceden öngörülmüştü fakat bugüne kadar gözlemleyebilen olmamıştı.Çalışmalar sonucu elde ettiğimiz veriler, sağlam bir gözlemsel zemine dayanan ve on yıllar süren teorik bir çalışmanın ürünü.”

black hole
Telif Hakkı: X-ray: NASA/UMass/D.Wang et al., IR: NASA/STScI

Çalışmalar sonucu elde edilen başarıya Event Horizon Teleskopu (EHT) kullanılarak ulaşıldı.(EHT, radyo teleskoplarından oluşan ve Dünya boyutunda dev ve tek bir teleskop görevini gören küresel bir ağdır.) EHT, daha büyük teleskopların daha detaylı bilgi sağlayabilmesiyle 15 mikrosaniyelik açılara kadar ölçümler yapabilecek.( Bir ark-saniye, bir derecenin 3600’de 1’idir. 15 mikro ark-saniye ise açısal olarak bir golf topunun Ay ile kıyaslanmasına denktir.) Bilim dünyası için -kara deliklerin evrenin en yoğun ve en gizemli objeleri olmasından dolayı- böylesi çözümler her daim gizemi çözme yolunda ihtiyaç niteliği taşımıştır. Neden ihtiyaç olduğu konusunda ise verilebilecek en somut örnek bizim galaksimizden: Samanyolu’nun merkezindeki Sagittarius A, Güneş’in 4 milyon katı ağırlıkta olmasına rağmen olay ufku yalnızca 8 milyon mil genişliğindeki bir alanı kapsar ki bu alan, Merkür’ün yörüngesinin kapladığı alandan daha küçüktür. Ayrıca, 25 bin ışık yılı uzaklıkta bulunmasından dolayı 10 mikro ark-saniye gibi inanılmaz küçük bir açıyla gözlemlenir. Neyse ki kara deliğin yoğun yerçekimi ışığı büker ve bu bükülme sayesinde olay ufku 50 mikro ark-saniye açıyla gözlemlenebilecek duruma gelir ki bu EHT’nin kolayca çözümleyebileceği büyüklükte bir açıdır.

EHT ekibi, 1.3 milimetre dalgaboyunda yaptığı gözlemlerle ışığın doğrusal olarak ne kadar polarize olduğunu ölçtü. Güneş ışığı Dünya’da kırılırken doğrusal olarak polarize olurken Sagittarius A’nın durumunda polarize olmuş ışık, manyetik alan çizgilerinin etrafında dönen elektronlar tarafından absorbe edilir.Bu durum manyetik alanın yapısı hakkında doğrudan bilgi verir.

Ekip, kara deliğin etrafındaki bazı bölgelerde bulunan manyetik alanların helezonik bir yapı gösterirken, diğer bölgelerde bulunan alanların çok daha düzenli bir yapıda olduğunu keşfetti.(Bu bölgeler büyük olasılıkla enerji jetlerinin üretildiği yerlerdir.) Aynı zamanda manyetik dalgaların 15 dakika gibi kısa bir zaman boyunca dalgalanmalar yaptığını da ortaya çıkardılar.

Gözlemler üç farklı coğrafi yerdeki astronomik imkanlar kullanılarak yapıldı. (Hawaii’deki The Submilliter Array ve the James Clerk Maxwell Telescop, Bishop/California yakınlarındaki the Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy (CARMA) , ve Mt.Graham/Arizona’ daki the Submillimeter Telescop.) EHT’nin daha çok veri elde etmesiyle ilk defa bir kara deliğin olay ufkunu doğrudan görüntüleyebilme yolunda çok büyük bir başarı elde edilecek.

Doeleman’ın da ifade ettiği üzere, bu çalışmalardan elde edilen başarıyla beraber EHT ekibi astronominin önde gelen paradokslarından birini çözmeye bir adım daha yakın: Kara delikler neden parlak ?

Hazırlayan: Gamze Yüksel

Kaynak: Physics of Universe

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*