Kredi: Tohoku Üniversitesi
Samanyolu’muz da dahil olmak üzere galaksiler, merkezlerinde süper kütleli kara delikler barındırıyor ve kütleleri güneşten milyonlarca ila milyarlarca kat daha büyük. Bazı süper kütleli kara delikler, radyo jetleri olarak bilinen güçlü radyo sinyalleri yayan hızlı hareket eden plazma çıkışları başlatır.
Radyo jetleri ilk olarak 1970’lerde keşfedildi. Ancak bunların nasıl üretildiği, özellikle enerji kaynakları ve plazma yükleme mekanizmaları hakkında pek çok şey bilinmiyor.
Yakın zamanda, Event Horizon Telescope Collaboration, dev eliptik gökada M87’nin merkezindeki yakındaki bir kara deliğin radyo görüntülerini ortaya çıkardı. Gözlem, kara deliğin dönüşünün radyo jetlerine güç verdiği, ancak plazma yükleme mekanizmasını netleştirmek için çok az şey yaptığı teorisini destekledi.
Şimdi, Tohoku Üniversitesi astrofizikçileri tarafından yönetilen bir araştırma ekibi, plazma yükleme mekanizmasını radyo jetlerine netleştiren umut verici bir senaryo önerdi.
Son araştırmalar, kara deliklerin yüksek oranda manyetize olduğunu iddia etti çünkü galaksilerin içindeki manyetize plazma, manyetik alanları kara deliğe taşıyor. Ardından, komşu manyetik enerji, kara deliği çevreleyen plazmaya enerji vererek, manyetik yeniden bağlantı yoluyla enerjisini geçici olarak serbest bırakır. Bu manyetik yeniden bağlantı, güneş patlamaları için enerji kaynağı sağlar.
Güneş patlamalarındaki plazmalar ultraviyole ve X-ışınları yayar; oysa kara deliğin etrafındaki manyetik yeniden bağlantı, gama ışını emisyonuna neden olabilir, çünkü plazma parçacığı başına salınan enerji bir güneş patlamasından çok daha yüksektir.
Mevcut senaryo, yayılan gama ışınlarının birbirleriyle etkileşmesini ve radyo jetlerine yüklenen bol elektron-pozitron çiftleri üretmesini önermektedir.
Bu, M87 gözlemleriyle tutarlı olarak radyo jetlerinde gözlemlenen büyük miktarda plazmayı açıklar. Ek olarak senaryo, radyo sinyal güçlerinin kara delikten kara deliğe değiştiğini not eder. Örneğin, Samanyolu’muzdaki süper kütleli kara delik olan Sgr A* çevresindeki radyo jetleri çok soluk ve mevcut radyo tesisleri tarafından tespit edilemez.
Ayrıca senaryo, plazma radyo jetlerine yüklendiğinde kısa vadeli X-ışını emisyonunu öngörür. Bu X-ışını sinyalleri, mevcut X-ışını dedektörleri ile gözden kaçırılır, ancak planlı X-ışını dedektörleri tarafından gözlemlenebilirler.
Çalışmanın baş yazarı Shigeo Kimura, “Bu senaryo altında, geleceğin X-ışını astronomisi, plazma yükleme mekanizmasını radyo jetlerine, uzun süredir devam eden bir kara delikler gizemini çözebilecek” diyor.
Kimura ve ekibinin araştırmasının detayları şurada yayınlandı: Astrofizik Dergi Mektupları 29 Eylül 2022’de.
Dönen kara delik manyetik akı ile jete güç veriyor
Shigeo S. Kimura ve diğerleri, Kara Delik Manyetosferlerinde Manyetik Yeniden Bağlantı: Jetlere Lepton Yükleme, Süperlüminal Radyo Blobları ve Çok Dalga Boylu Flareler, Astrofizik Dergi Mektupları (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac8d5a
Alıntı: Kara deliklerden fırlatılan radyo jetlerinin plazma yükleme mekanizmasının araştırılması (2022, 30 Eylül) 30 Eylül 2022’de https://phys.org/news/2022-09-exploring-plasma-mechanism-radio-jets.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.