Astrofizikçiler, Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara delikten yayılan yeni bir yatay lif grubu keşfettiler. Bu keşif, kara deliğin dönüşü ve toplanma diski yönelimi hakkında daha fazla bilgi sağlayabilir ve galaksinin çekirdeği hakkındaki anlayışımızı ilerletebilir. (Sanatçının kozmik lifler kavramı.)
Yüzlerce yatay lif, merkezi süper kütleli kara deliğimizi işaret ediyor.
- Yeni radyo teleskop görüntüleri, galaktik düzlem boyunca her biri 5 ila 10 ışıkyılı uzunluğunda olan yüzlerce filamanı ortaya koyuyor
- Bu yapılar muhtemelen birkaç milyon yıl önce süper kütleli gezegenimizden dışarı aktığında ortaya çıktı. Kara delik çevredeki malzemelerle etkileşim
- Araştırmacı: “Aslında bunları görünce afalladım”
Tüm iplikçiklerin renk kodlu konum açılarıyla galaktik merkezin MeerKAT görüntüsü. Kredi: Farhad Yusef-Zadeh/Kuzeybatı Üniversitesi
Uluslararası bir astrofizikçi ekibi, dünyanın merkezinde gizlenmiş tamamen yeni bir şey keşfetti. Samanyolu gökada.
1980’lerin başında, kuzeybatı ÜniversitesiFarhad Yusef-Zadeh, galaksimizin merkezi süper kütleli kara deliği olan Sagittarius A* yakınında dikey olarak sarkan devasa, tek boyutlu lifler keşfetti. Şimdi, Yusef-Zadeh ve işbirlikçileri yeni bir iplikçik popülasyonu keşfettiler – ancak bu iplikler çok daha kısa ve yatay veya radyal olarak uzanıyor ve kara delikten bir tekerleğin parmaklıkları gibi yayılıyor.
İki filament popülasyonu birçok benzerliği paylaşsa da, Yusef-Zadeh bunların farklı kökenlere sahip olduğunu varsayar. Dikey iplikçikler 150 ışıkyılı yüksekliğe ulaşarak galaksiyi süpürürken, yatay iplikçikler daha çok Mors alfabesindeki noktalara ve çizgilere benziyor ve Sagittarius A*’nın yalnızca bir tarafını noktalıyor.
Araştırma 2 Haziran’da yayınlandı. bu Astrofizik Dergi Mektupları.
Uzun, dikey iplikçiklerin renk kodlu konum açılarıyla galaktik merkezin MeerKAT görüntüsü. Kredi: Farhad Yusef-Zadeh/Kuzeybatı Üniversitesi
Yusef-Zadeh, “Birdenbire kara deliğin yönünü işaret ediyor gibi görünen yeni bir yapı popülasyonu bulmak sürpriz oldu” dedi. “Aslında bunları gördüğümde bayıldım. Kendimizi kandırmadığımızı kanıtlamak için çok çalışmamız gerekti. Ve bu iplikçiklerin rastgele olmadığını, kara deliğimizin çıkışına bağlı gibi göründüğünü bulduk. Onları inceleyerek, kara deliğin dönüşü ve yığılma diski yönelimi hakkında daha fazla şey öğrenebiliriz. Galaksimizin çekirdeğindeki kaotik bir alanın ortasında düzen bulmak tatmin edici.”
Bir radyo astronomi uzmanı olan Yusef-Zadeh, Northwestern’deki Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde fizik ve astronomi profesörü ve CIERA üyesidir.
Kısa, radyal filamentlerin renk kodlu konum açılarıyla galaktik merkezin MeerKAT görüntüsü. Kredi: Farhad Yusef-Zadeh/Kuzeybatı Üniversitesi
yapım aşamasında onlarca yıl
Yeni keşif sürpriz olabilir, ancak Yusef-Zadeh, Dünya’dan 25.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan galaksimizin merkezindeki gizemleri ortaya çıkarmaya yabancı değil. Son çalışma, araştırmasının kırk yılı üzerine kuruludur. Sonrasında dikey filamentleri ilk kez 1984’te keşfetti Mark Morris ve Don Chance ile Yusef-Zadeh, Ian Heywood ve işbirlikçileri daha sonra Sagittarius A* yakınlarında iki devasa radyo yayan baloncuk ortaya çıkardı. Ardından, 2022’de bir dizi yayında Yusef-Zadeh (Heywood, Richard Arent ve Mark Wardle ile birlikte) yaklaşık 1.000 dikey lif ortaya çıkardıçiftler ve kümeler halinde ortaya çıktı, genellikle bir arp üzerindeki teller gibi eşit aralıklarla veya yan yana istiflendi.
“Aslında bunları gördüğümde bayıldım. Kendimizi kandırmadığımızı kanıtlamak için çok çalışmamız gerekti.”
— Farhad Yusef-Zadeh, Astrofizikçi
Yusef-Zadeh, yeni keşiflerin seline, gelişmiş radyo astronomi teknolojisine, özellikle de Güney Afrika Radyo Astronomi Gözlemevi’nin (SARAO) MeerKAT teleskopuna borçludur. Yusef-Zadeh’in ekibi, lifleri kesin olarak belirlemek için, lifleri çevredeki yapılardan izole etmek amacıyla MeerKAT görüntülerinden arka planı kaldırmak ve gürültüyü yumuşatmak için bir teknik kullandı.
“Yeni MeerKAT gözlemleri oyunun kurallarını değiştirdi” dedi. “Teknolojinin ilerlemesi ve özel gözlem süresi bize yeni bilgiler verdi. Bu, radyo astronomlarının gerçekten teknik bir başarısı.”
Yatay ve dikey
Yusef-Zadeh, onlarca yıl dikey iplikçikleri inceledikten sonra, yaklaşık 6 milyon yaşında olduğunu tahmin ettiği yatay iplikçiklerini ortaya çıkarınca şok oldu. “Dikey filamentler ve bunların kökeni hakkında her zaman düşündük” dedi. “Dikey olmalarına alışkınım. Uçakta başkalarının olabileceğini hiç düşünmemiştim.”
Her iki popülasyon da radyo dalgalarıyla görülebilen ve galaktik merkezdeki faaliyetlere bağlı gibi görünen tek boyutlu liflerden oluşurken, benzerlikler burada sona eriyor.
Samanyolu’nun merkezi süper kütleli kara deliği olan Sagittarius A*’dan çıkışın şematik bir diyagramı. Kredi: Farhad Yusef-Zadeh/Kuzeybatı Üniversitesi
Dikey filamentler galaktik düzleme diktir; yatay lifler düzleme paraleldir ancak radyal olarak kara deliğin bulunduğu galaksinin merkezine doğru işaret eder. Dikey lifler manyetiktir ve görecelidir; yatay lifler termal radyasyon yayar gibi görünmektedir. Dikey lifler, ışık hızına yakın hızlarda hareket eden parçacıkları kapsar; yatay filamanlar, termal malzemeyi moleküler bir bulutta hızlandırıyor gibi görünmektedir. Birkaç yüz dikey lif ve yalnızca birkaç yüz yatay lif vardır. Ve 150 ışıkyılı yüksekliğe ulaşan dikey iplikçikler, sadece 5 ila 10 ışıkyılı uzunluğundaki yatay iplikçiklerin boyutundan çok daha fazladır. Dikey lifler ayrıca galaksinin çekirdeği etrafındaki alanı da süslüyor; yatay iplikçikler, kara deliğe doğru işaret ederek yalnızca bir tarafa yayılmış gibi görünmektedir.
Yusef-Zadeh, “Radyal çıkışın tespit ettiğimiz en önemli etkilerinden biri, birikim diskinin yönü ve Sagittarius A*’dan galaktik düzlem boyunca jet güdümlü çıkıştır” dedi.
‘İşimiz hiçbir zaman tamamlanmadı’
Yeni keşif bilinmeyenlerle doludur ve Yusef-Zadeh’in gizemlerini çözme çalışmaları daha yeni başlamıştır. Şimdilik, yeni popülasyonun mekanizmaları ve kökenleri hakkında yalnızca makul bir açıklama düşünebilir.
Yusef-Zadeh, “Birkaç milyon yıl önce meydana gelen bir faaliyetten bir tür çıkışla ortaya çıkmış olmaları gerektiğini düşünüyoruz.” Dedi. “Bu, dışarı akan malzemenin yakınındaki nesnelerle etkileşiminin sonucu gibi görünüyor. İşimiz hiçbir zaman tamamlanmadı. Her zaman yeni gözlemler yapmamız, fikirlerimizi sürekli olarak sorgulamamız ve analizimizi sıkılaştırmamız gerekiyor.”
Referans: “Galaktik merkez liflerinin popülasyonu: Konum açısı dağılımı, Galaktik düzlem boyunca Sgr A*’dan derece ölçeğinde koşutlanmış bir çıkışı ortaya koyuyor” F. Yusef-Zadeh, RG Arendt, M. Wardle ve I. Heywood, 2 Haziran 2023, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/acd54b
Çalışma tarafından desteklendi NASA (ödül numarası 80GSFC21M0002). SARAO, Bilim ve Yenilik Departmanı’nın bir ajansı olan Ulusal Araştırma Vakfı’nın bir tesisidir.