Mevcut gözlem sonuçlarına dayalı olarak aktif galaktik çekirdeklerin yıldızlararası ortam dağılımının hayali bir diyagramı. Galaksiden gelen yüksek yoğunluklu moleküler gaz, disk yüzeyi boyunca kara deliğe doğru akıyor. Kara deliğin çevresinde biriken malzemenin yüksek sıcaklığının ürettiği enerji, moleküler gazı yok ederek onu atomlara ve plazmaya dönüştürür. Bu çok fazlı yıldızlararası malzemelerin çoğu, galaktik merkezden dışarı doğru akan jetlerdir (temel olarak plazma jetleri doğrudan diskin üzerinde üretilir ve esas olarak atomik ve moleküler jetler çapraz olarak üretilir). Ancak parçacıkların çoğunun diske bir çeşme gibi geri döndüğünü bulduk. Katkıda bulunanlar: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi ve ark.
Astrofizikteki son gelişmeler, süper kütleli kara delikleri çevreleyen gaz akışlarının çığır açıcı gözlemlerine yol açtı. Oldukça detaylı bir ortamda gerçekleştirilen bu gözlemler ışık yılı ölçek, bu kozmik devlerin davranışlarına dair önemli bilgiler ortaya çıkardı. Araştırmacılar, kayda değer miktarda gazın bu kara deliklere doğru çekilmesine rağmen aslında yalnızca küçük bir kısmının (yaklaşık yüzde 3) tüketildiğini keşfettiler. Gazın geri kalanı dışarı atılır ve daha sonra ev sahibi galaksiye geri dönüştürülür.
Bir konuya düşen her şey değil Kara delik emilir, bir kısmı da çıkış olarak dışarı atılır. Ancak kara deliğin “yediği” madde ile “düşen” miktarın oranını ölçmek zordu.
Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi’nde yardımcı doçent olan Takuma Izumi liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisini kullandı (ALMA) Circinus takımyıldızı yönünde 14 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan Circinus Galaksisindeki süper kütleli kara deliği gözlemlemek için. Bu kara deliğin aktif olarak beslendiği biliniyor.
ALMA ile gözlemlenen Circinus Galaksisinin merkez bölgesi. Karbon monoksit (CO; orta yoğunlukta moleküler gazın varlığını gösterir) kırmızıyla gösterilmiştir; mavi renkte atomik karbon (C; atomik gazın varlığını gösterir); yeşil renkli hidrojen siyanür (HCN; yüksek yoğunluklu moleküler gazın varlığını gösterir); ve pembe renkte hidrojen rekombinasyon çizgisi (H36a; iyonize gazın varlığını gösterir). Merkezi yoğun gaz diskinin (yeşil) boyutu yaklaşık 6 ışıkyılıdır. Plazma çıkışı diske neredeyse dik olarak hareket eder. Katkıda bulunanlar: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi ve ark.
ALMA’nın Kara Delik Gizemlerini Ortaya Çıkarmadaki Rolü
ALMA’nın yüksek çözünürlüğü sayesinde ekip, dünyada kara deliğin etrafındaki birkaç ışıkyılı ölçeğindeki giriş ve çıkış miktarını ölçen ilk ekip oldu. Farklı durumlardaki (moleküler, atomik ve plazma) ekip kara delik beslemenin genel verimliliğini belirlemeyi başardı ve bunun yalnızca yüzde 3 civarında olduğunu buldu. Ekip ayrıca kütleçekimsel istikrarsızlığın akışı tetiklediğini de doğruladı.
Analiz aynı zamanda dışarı atılan akıntıların büyük kısmının galaksiden kaçıp kaybolmaya yetecek kadar hızlı olmadığını da gösterdi. Kara deliğin etrafındaki çekirdeksel bölgelere geri dönüştürülürler ve yavaş yavaş tekrar kara deliğe doğru düşmeye başlarlar.
Referans: Takuma Izumi, Keiichi Wada, Masatoshi Imanishi, Kouichiro Nakanishi, Kotaro Kohno, Yuki Kudoh, Taiki Kawamuro, Shunsuke Baba, Naoki Matsumoto, Yutaka Fujita ve Konrad RW Tristram, 2 tarafından yazılan “Süper kütleli kara delik beslenmesi ve parsek altı ölçeklerde gözlemlenen geri bildirim”, 2 Kasım 2023, Bilim.
DOI: 10.1126/science.adf0569
Çalışma, Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi ve Japonya Bilimi Teşvik Derneği tarafından finanse edildi.