Devrik Kara Delik Sagittarius A Görüntülendi

Bilim insanları Samanyolu merkezindeki süper kütleli kara deliği saran yüksek hızlı gaz akışını görüntüledi. Devrik kara delik Sagittarius A * çevresindeki gazlar ışık hızının yüzde 30’uyla dönüyor. Peki bu kara delik neden devrik ve doğrudan fotoğrafını ne zaman çekeceğiz?

Kara delikten haber var

Şili’deki Çok Büyük Teleskop (VLT) dizisini kullanan astronomlar, Samanyolu merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A * çevresinde, ışık hızının yüzde 30’u ile dönen süper sıcak gaz jetlerini görüntüledi.

Böylece VLT teleskopları, Sagittarius A * kara deliğinin fotoğrafını çekmek için özel kurulmuş olan Dünya boyundaki Olay Ufku teleskopunun önüne geçmiş oldu. Dünya boyunda teleskop olur mu diye sorarsanız onu ayrıca anlattım; ama bu yazıda Sagittarius A* cisminin neden devrik olduğuna bakalım.

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Devrik kara delik

Sagittarius A *, 4,4 milyon Güneş kütlesinde ve Samanyolu’nun merkezinde, bizden yaklaşık 25 bin ışık yılı uzakta yer alıyor. Kara deliğin kendisi Sagittarius A* olarak adlandırılıyor ve adını, gökyüzünde Sagittarius ile Scorpius takımyıldızlarının yanı başında olmasından alıyor.

Aslında Samanyolu merkezindeki yoğun gaz ve toz bulutlarının arkasında gizlenen birkaç farklı radyo kaynağı var. Bunları iyi göremediğimiz için toplu halde Sagittarius A olarak adlandırıyoruz ve yazımıza konu olan süper kütleli kara deliği de bunlardan ayırmak amacıyla Sagittarius A* olarak yazıyoruz.

Işık hızının yüzde 30’u

Yine de medyada çıkan haberlere aldanmayın: Kara deliğin kendisinin, yani dış yüzeyi olay ufkunun doğrudan fotoğrafını henüz çekemedik. Bunun yerine çevresindeki gaz jetlerini görüntüledik. Sagittarius A * kara deliğinin oluşturduğu güçlü ve görünmez manyetik alan çizgileri, onu saran gaz ve toz bulutlarını ışık hızının yüzde 30’una kadar hızlandırıyor.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Kozmik kaşkol

Kara delikleri görüntülemek zor; çünkü içinden ışık bile kaçamadığı için kapkara cisimler. Öte yandan yüksek hızda giden gaz jetleri, atomların birbirine sürtünmesiyle ısınarak güçlü X-ışınları saçıyor. Biz de VLA teleskopları ile bunları gördük.

Süper kütleli Sagittarius A

Oxford Üniversitesi’nden astrofizikçi Josephine Peters, meslektaşlarının ilk kez kara delik resmi çekmiş olmasını şöyle açıklıyor: Astronomlar Sagittarius A * cismini saran gaz ve toz bulutunu, kara deliğin içine düşmeden yaklaşabildiği en kısa mesafede görüntülediler.”

Gerçekten de kara deliğin içine düşen bir şey asla dışarı çıkamaz. Bu fotoğraflar ise yüksek ısı ve hızdaki maddenin son anlarında sahip olduğu egzotik fiziksel özellikleri göstermek açısından çok önemli.

Astrofizikçiler böylece kara delik fiziğini, hem maddenin egzotik hallerini daha iyi anlayacaklar. Görünmez karanlık madde ile birlikte Samanyolu’ndaki yıldızları bir arada tutan ana yerçekimi kaynağı olan Sagittarius A * kara deliğini de yakından tanıyacaklar. Bu da galaksimizin nasıl oluştuğu hakkında daha iyi fikir verecek.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Kara delik girdapları

Özellikle kendi çevresinde hızlı dönen yıldız kütleli kara delikler, evrenin dokusu olan uzayı girdaplar halinde büküyor. Bu da kara deliğe çok yaklaşan cisimleri ve atomları güçlü gelgit dalgalarıyla parçalıyor.

Öte yandan Sagittarius A* 44 milyon km çapında, yani Güneş’in yerinde olsa Merkür’ü yutabilecek kadar büyük. Bu sebeple kendi çevresinde ışık hızına yakın bir hızda dönerken uzayı farklı şekilde büküyor olmalı. Peki nasıl? Astrofizikçiler bunu anlamak için Sagittarius A* cisminin fotoğraflarını çekiyor.

Peki nasıl çekiyor?

Gravity ile: Gravity, VLT sistemini oluşturan ve 10 metre çapında birer aynaya sahip olan 4 teleskopun topladığı ışığı bilgisayar yazılımıyla birleştiriyor. Böylece yaklaşık 130 m çapında aynası olan dev bir sanal teleskop yaratıyor. Bu teknikle 300 m çaplı sanal teleskoplar kurabiliriz. Daha büyük sanal aynalar ise gürültüyü artırarak ışığı bulandırdığı için pratik olmuyor.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Birikim diski

VLT ile kara deliği saran 160 milyon km genişliğindeki birikim diskini görüntüledik (Sagittarius A* çevresinde disk şeklinde dönen ve sarmallar çizerek kara deliğe düşen bir gaz ve toz bulutu olabilir). Kara deliği saran sıcak ve parlak gaz jetleri de bu diskin (?) hızlanmasıyla oluşuyor. Nasıl derseniz:

Sagittarius A* çevresindeki güçlü manyetik alanlar, birikim diskini şerit şerit koparıyor ve kara deliği çevreleyen uzayı çarpıtan gelgit etkisiyle belirlenen rotalara sokuyor. Kara deliği kuşatan kaotik yerçekimi alanı da maddeyi süper sıcak gaz jetleri (kaşkoller) halinde hızlandırıyor.

Nitekim 27 Mayıs, 22 Temmuz ve 28 Temmuzdaki gözlemlerde Gravity, bu gaz jeti parlamalarının, kara delik çevresinde saat yönünde döndüğünü gördü. Oysa birikim diski yerine, kara deliği saran küresel bir sıcak gaz bulutu vardı. Bu bulut, kara deliğin güçlü yerçekimiyle diskten kopardığı gaz akışıyla meydana gelmiş olabilirdi.

ISCO yörüngesi

İşin ilginci gaz jetleri kara delik çevresindeki en iç kararlı dairesel yörüngede, yani İngilizce kısaltmasıyla ISCO yörüngesinde dönüyor. İşte bir kara delikte bu bölgeyi ilk kez gördük. Sonuçta kara deliğe daha fazla yaklaşan gazlar kesinlikle içine düşecektir ve astronomlar, bu görselleri bilgisayar simülasyonunda canlandırarak gaz akışını gerçekte nasıl göründüğünü tahin etmeye çalışıyorlar.

İlgili yazı: Kütleçekim Dalgalarıyla Veri Transferi Yapabiliriz

 

Renk kuşağı

Simülasyon videosundaki turuncu renkler, milyonlarca derecelik süper sıcak gaza (plazmaya) karşılık geliyor. Maviler ise gazın yaydığı güçlü X ve gama ışınlarını (radyasyonu) gösteriyor. Ayrıca gaz jetlerinin bu kadar çarpık olmasının tek nedeni kara deliğin kaotik yerçekimi değil. Kara delik gaz akışlarının görüntüsünü de yerçekimi mercek etkisiyle çarpıtıyor.

Kızılötesi ışık

Buna karşın gaz jetlerini çıplak gözle göremezdik; çünkü sıcak gazlar kızılötesi ışıkta parlıyor. Görünmez X ve gama ışınları da kara deliğe yaklaşan herkesi öldürecek kadar tehlikeli oluyor.

Her durumda, bilgisayar simülasyonunda kullanılan yapay renklendirme yöntemi ile bu jetlerin akışını seçebiliyoruz. Gaz jetlerinin bu kadar parlak olmasının nedeni de ışığı büken ve gazların olduğundan parlak olmasına yol açan yerçekimi mercek etkisi olabilir.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Sagittarius A * kanıtlandı

VLT teleskoplarının çektiği fotoğraflar, Samanyolu merkezinde gerçekten de süper kütleli kara delik olduğunu kanıtladı. Doğrusu bugüne dek Sagittarius A* cisminin varlığını galaksi merkezinden gelen radyasyona bakarak tahmin ediyorduk.

Ayrıca bölgedeki yıldızların, çok güçlü yerçekimine sahip görünmez bir cismin çevresinde hızla döndüğünü de görüyorduk. Ancak, Sagittarius A* çevresindeki parlak gaz akışını bu yıl ilk kez görüntüleyerek kara deliğin varlığını doğrudan kanıtlamış olduk.

İlgili yazı: 10 Adımda kara deliğe düşen astronota ne olur?

 

Neden devrik?

Bunu bilmiyoruz. Daha önce hiç devrik kara delik görmedik. Her şeyden önce bu kara deliğin çevresinde küresel bir gaz bulutu olması çok garip. Peki birikim diski nerede? Bu bulut gerçekten birikim diskinden mi koptu, yoksa birikim diski yerine sadece gaz bulutu mu var? Bunlar önemli sorular:

Sonuçta birikim diskini merkezkaç kuvveti üretiyor ve kara deliği küresel bir bulutun sarması, merkezkaç kuvvetine ne oldu sorusunu da beraberinde getiriyor. Fizik yasaları son baktığımızdan bu yana değişmediğine göre bunun daha basit bir açıklaması olabilir:

Samanyolu’nun merkezinde bizden 25 bin ışık yılı uzakta yer alan 4,4 milyon Güneş kütlesindeki Sagittarius A* adlı süper kütleli kara delik aslında devrik olabilir ve onu kuşbakışı görüyor olabiliriz.

Sonuçta Uranüs de devrik bir gezegen ve bizzat Güneş Sistemi Samanyolu diskine 60 derece açı yapıyor. Her ne kadar Sagittarius A* kara deliği 4,4 milyon Güneş kütlesinde olsa da komşu yıldızlar ve kara deliklerin yerçekimi onu tepetaklak etmiş olabilir.

İlgili yazı: İnsan ve Doğada Evrimi Gösteren 5 Kanıt

 

Kuşbakışı kara delik

Bu durumda Sagittarius A* çevresinde normal bir birikim diski var, ama biz yukarıdan baktığımız için onu küre şeklinde bir gaz bulutu sanıyor olabiliriz. Öyleyse kara deliği saran kaşkol benzeri gaz jeti akışlarının şekli ve yönü de sandığımızdan farklı olabilir.

Kısacası Sagittarius A* cisminin bizden sakladığı birçok sırrı var ve bunları Dünya gezegeni çapındaki Olay Ufku teleskopunun detaylı görüntüleriyle açığa çıkaracağız. Peki kara deliğin çevresindeki kaotik yerçekimini kullanarak bedava enerji üretebilir miyiz?

Elbette! Evrendeki bütün güneşler söndükten sonra insan uygarlığı kalırsa evlerimizi aydınlatan lambaların ihtiyacı olan elektriği, evrenin en güçlü enerji kaynağı olan kara delik bombasıyla üreteceğiz. Bomba gibi bir gün olsun.

Sagittarius A* simülasyonu

¹Detection of orbital motions near the last stable circular orbit of the massive black hole SgrA* (pdf)