Bir blazarın kalbinin en yüksek çözünürlüklü görüntüsü elde edildi

Bonn’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden birkaç araştırmacıyı içeren uluslararası bir ekip, aktif gökada OJ 287’yi radyo aralığında 12 mikro yay saniyelik açısal çözünürlükle haritaladı. Bu, şu anda astronomik gözlemlerle elde edilebilecek en yüksek çözünürlük. Bu, çok uzun taban çizgileri ile interferometri tekniği ile mümkün olmuştur. Biri Rus Spektr-R uydusunda bulunan on iki radyo teleskopundan gelen sinyaller birleştirildi. Ortaya çıkan sanal teleskop, 193.000 kilometrelik bir çapa sahipti.

OJ 287 galaksisi, Yengeç takımyıldızı yönünde Dünya’dan beş milyar ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Merkezlerinde süper kütleli bir kara delik bulunan galaksiler olarak adlandırılan blazarlar sınıfına aittir. Görünüşe göre, OJ 287 galaksisinin kalbinde gizlenmiş iki kara delik bile var. Bu yerçekimi tuzaklarının hemen yakınında, jetler – gaz jetleri – iki zıt yönde ortaya çıkıyor. Bunlar, gücü değişen radyasyon yayarlar.

Dört farklı dalga boyundaki interferometrik görüntüler, OJ 287’nin kavisli jetindeki birkaç emisyon düğümünü göstermektedir. Ek olarak, jetin eğriliği, artan açısal çözünürlükle ve jet orijini yönünde artar. Bu, galaksinin merkezindeki iki süper kütleli kara delikten etkilenen bir “önceki” jet hipotezini desteklemektedir.

Radyo radyasyonunun polarizasyon özelliklerinin analizi ayrıca ağırlıklı olarak toroidal, yarı halka şeklinde bir manyetik alan gösterir. Bundan, araştırmacılar, en içteki radyo yayan bölgenin, jet oluşumu için modellerle uyumlu olarak, sarmal bir manyetik alan tarafından geçtiği sonucuna varıyorlar.

Radyo radyasyonunun spektral özellikleri, jet plazmanın, kinetik enerjisi manyetik alanın enerjisiyle yaklaşık olarak dengede olan elektronlardan ve pozitronlardan oluştuğunu gösterir. Daha enerjik parçacıkların jet plazmasına tekrarlanan “enjeksiyonları” bu dengeyi bozar ve iç jetin bazı kısımlarının parlamasına neden olur.

Gökada OJ 287, kozmik mahallemizde birbiri etrafında dönen iki süper kütleli kara delik için en iyi adaylardan biridir. Tahminen, bu sistemdeki ikincil kara delik çok sıkı bir eliptik yörüngededir ve her on iki yılda bir birincil kara deliğin toplanma diskinden geçer. Bu, diğer şeylerin yanı sıra, güçlü radyasyon patlamaları (parlamalar) üretir.

Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Andrei Lobanov, “Süper kütleli kara deliklerin evrimiyle ilgili en önemli sorulardan biri, çiftin sonunda nasıl birleşebileceğidir” diyor. İki kütle canavarı yıldızları ve etraflarındaki gazları tamamen yerinden ettiğinde, teori kara delikler arasındaki mesafenin daralmayı bırakması gerektiğini söylüyor.

Lobanov, “Bu noktada yerçekimi radyasyonu devreye giriyor ve iki kara deliğin sonunda birleşene kadar daha da yakınlaşmasına neden oluyor.” Dedi. OJ 287 durumunda, şüpheli ikili sistemdeki ortaklar o kadar yakındır ki, yakın gelecekte tespit edilmesi gereken yerçekimi dalgaları yaymalıdır.

Kara delikler tarafından biriken madde yoluyla salınan enerjinin önemli bir kısmı, iki kutuplu ve oldukça göreli plazma jetlerinde son bulur. Thomas Krichbaum, “İç jet bölgesinin gözlemlenen ayrıntılı ince yapısı, ikili kara delik modelinin geçerliliğini test etmek için ideal olarak uygundur” diyor. Ek olarak, Bonn’dan Max Planck bilim adamı, gözlemlenen jet eğriliğinin, spiral manyetik alanlar veya karadeliklerin yakınında dönen uzay-zaman gibi başka etkilerden de kaynaklanıp kaynaklanamayacağını öğreneceklerini söylüyor.

“Sonuçlar, merkezi motorun yakınındaki göreli jetlerin morfolojisi hakkındaki bilgimizi genişletmemize, jetlerin tabanındaki manyetik alanların rolünü doğrulamamıza ve derinlerde ikili bir kara deliğin varlığı için daha fazla özellik belirlememize ve araştırmamıza yardımcı oldu. OJ 287’nin kalbi,” diyor doktorasını yapan Efthalia Traianou. Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nde.