NASA, Samanyolu’nun kara deliğini incelemek için Event Horizon Telescope’u destekliyor

Galaksimizin merkezindeki kara delik, Event Horizon Telescope işbirliğinden çığır açan yeni bir görüntünün konusu.

Event Horizon Teleskobu, Samanyolu’nun süper kütleli kara deliğinin dikkat çekici yeni görüntüsü için veri toplarken, uzaydaki üç NASA X-ışını gözlemevi de dahil olmak üzere bir dizi başka teleskop da izliyordu.

Gökbilimciler bu gözlemleri, Samanyolu galaksisinin merkezindeki (Sagittarius A* (kısaca Sgr A*) olarak bilinen) kara deliğin, Dünya’dan yaklaşık 27.000 ışıkyılı uzaklıktaki çevresiyle nasıl etkileşime girdiği ve çevresini nasıl beslediği hakkında daha fazla bilgi edinmek için kullanıyor. .

Event Horizon Telescope (EHT), yeni görüntüyü oluşturmak için Nisan 2017’de Sgr A*’yı gözlemlediğinde, işbirliğindeki bilim adamları, farklı ışık dalga boylarını algılayan tesislerle aynı kara deliğe de baktılar. Bu çok dalgaboylu gözlem kampanyasında, NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi, Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi (NuSTAR) ve Neil Gehrels Swift Gözlemevi’nden X-ışını verilerini bir araya getirdiler; Doğu Asya Çok Uzun-Baseline Interferometer (VLBI) ağından ve Global 3 milimetre VLBI dizisinden radyo verileri; ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskopu’ndan alınan kızılötesi veriler.

NASA Yöneticisi Bill Nelson, “Event Horizon Teleskobu, bu kez kendi galaksimizin merkezindeki dev kara deliğin dikkat çekici bir görüntüsünü daha yakaladı” dedi. “Bu kara deliğe daha kapsamlı bakmak, çevresi üzerindeki kozmik etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olacak ve bizi geleceğe taşıyacak ve asla hayal bile edemeyeceğimiz keşifleri ortaya çıkaracak uluslararası işbirliğini örneklendirecek.”

Önemli bir hedef, güneşte görülenlere benzer manyetik süreçler tarafından yönlendirildiği düşünülen, ancak on milyonlarca kat daha güçlü olabilen X-ışını parlamalarını yakalamaktı. Bu parlamalar, içe doğru düşen maddenin geri dönüşü olmayan noktası olan Sgr A* olay ufkundan biraz daha büyük bir bölge olan EHT tarafından gözlemlenen gökyüzü alanı içinde yaklaşık olarak her gün meydana gelir. Diğer bir amaç, daha büyük ölçeklerde neler olup bittiğine dair eleştirel bir bakış elde etmekti. EHT sonucu, Sgr A* ile görüntülediği önceki kara delik M87* arasında çarpıcı benzerlikler gösterse de, daha geniş resim çok daha karmaşıktır.

Kanada, Montreal’deki McGill Üniversitesi’nden Daryl Haggard, “Yeni EHT görüntüsü bize bir kara delik kasırgasının gözünü gösteriyorsa, o zaman bu çok dalgalı gözlemler, rüzgarları ve yağmuru yüzlerce hatta binlerce mil ötede açığa çıkarır” dedi. çok dalgalı kampanyanın önde gelen bilim adamlarından. “Bu kozmik fırtına, galaktik ortamıyla nasıl etkileşime giriyor ve hatta onu nasıl bozuyor?”

Kara deliklerle ilgili süregelen en büyük sorulardan biri, “toplanma” olarak bilinen bir süreçte, ışık hızına yakın bir hızda yörüngelerinde dönen malzemeyi tam olarak nasıl topladıkları, yuttukları ve hatta dışarı attıklarıdır. Bu süreç, evren boyunca her boyutta gezegenlerin, yıldızların ve kara deliklerin oluşumu ve büyümesi için esastır.

Sgr A* çevresindeki sıcak gazın Chandra görüntüleri, yığılma çalışmaları için çok önemlidir, çünkü bize kara deliğin yerçekimi tarafından yakındaki yıldızlardan ne kadar malzeme yakalandığını ve olay ufkuna ne kadar yaklaşmayı başardığını söylerler. Bu kritik bilgi, M87* dahil, evrendeki başka herhangi bir kara delik için mevcut teleskoplarla mevcut değildir.

Çok dalgalı gözlemlerin bir başka koordinatörü olan Hollanda’daki Amsterdam Üniversitesi’nden Sera Markoff, “Gökbilimciler, karadeliklerin etraflarında dönen malzemeye sahip olduğu ve bir kısmının olay ufkunda sonsuza kadar düştüğü temelleri üzerinde büyük ölçüde hemfikir olabilir” dedi. “Sgr A* için topladığımız tüm verilerle bu temel resimden çok daha ileri gidebiliriz.”

Büyük uluslararası işbirliğindeki bilim adamları, NASA’nın yüksek enerjili misyonlarından ve diğer teleskoplardan elde edilen verileri, Einstein’ın genel görelilik teorisi, manyetik alanların etkileri ve tahminler gibi faktörleri hesaba katan son teknoloji hesaplama modelleriyle karşılaştırdı. kara deliğin etrafındaki malzemenin farklı dalga boylarında ne kadar radyasyon üretmesi gerektiği.

Modellerin ölçümlerle karşılaştırılması, kara deliğin etrafındaki manyetik alanın güçlü olduğuna ve kara deliğin görüş hattı ile dönme ekseni arasındaki açının düşük, yaklaşık 30 dereceden az olduğuna dair ipuçları veriyor. Teyit edilirse, bu, bizim bakış açımızdan, Sgr A* ve halkasına yandan baktığımızdan daha fazla, şaşırtıcı bir şekilde EHT’nin ilk hedefi olan M87*’ye benzer şekilde aşağı baktığımız anlamına gelir.

Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nden Kazuhiro Hada, “Modellerimizin hiçbiri verilerle tam olarak eşleşmiyor, ancak artık çalışmak için daha spesifik bilgilere sahibiz” dedi. “Ne kadar çok veriye sahip olursak, modellerimiz o kadar doğru olur ve nihayetinde kara delik birikimi anlayışımız olur.”

Araştırmacılar ayrıca EHT gözlemleri sırasında Sgr A*’dan X-ışını parlamalarını (veya patlamalarını) yakalamayı başardılar: Chandra ve Swift ile görülen soluk bir tane ve Chandra ve NuSTAR ile görülen orta derecede parlak bir tane. İkinciye benzer parlaklığa sahip X-ışını parlamaları Chandra ile düzenli olarak gözlemlenir, ancak bu, EHT’nin Sgr A*’yı ilk kez eşzamanlı olarak gözlemlemesidir ve gerçek görüntüleri kullanarak sorumlu mekanizmayı belirlemek için olağanüstü bir fırsat sunar.

EHT ile gözlemlenen milimetre dalga yoğunluğu ve değişkenliği, daha parlak X-ışını parlamasının hemen ardından birkaç saat içinde artar; bu, birkaç gün önce milimetre gözlemlerinde görülmeyen bir fenomendir. Parlamanın hemen ardından EHT verilerinin analizi ve yorumlanması gelecekteki yayınlarda rapor edilecektir.

EHT ekibinin sonuçları 12 Mayıs’ta bir özel sayısı Astrofizik Dergi Mektupları. Çoklu dalga boyu sonuçları temel olarak II ve V makalelerinde açıklanmıştır.