Bu sanatçının izlenimi, Markarian 817 galaksisinin merkezinden fışkıran ultra hızlı rüzgarları gösteriyor. Saatte milyonlarca kilometre hızla hareket eden bu rüzgarlar, uzayın geniş bir bölgesindeki yıldızlararası gazı temizliyor. Bu gaz olmadan galaksi yeni yıldızlar oluşturamaz ve galaktik merkezdeki kara deliğin yiyecek çok az şeyi kalır. Kredi bilgileri: ESA
Gözlemler, kara deliklerin gaz püskürterek galaksileri değiştirebildiğini, yıldız oluşumunu engelleyebildiğini ve galaktik evrimin anlaşılmasında önemli etkileri olduğunu ortaya koyuyor.
Kara delikler huysuz yeni yürümeye başlayan çocuklar gibidir. Her zaman yiyecek döküyorlar ama ESA’nın XMM-Newton’u bir soruna yakalandı Kara delik normalde medeni bir yemek sırasında ‘masayı ters çevirmek’ eyleminde.
Bu hareket, kara deliği çevreleyen galaksinin yeni yıldızlar oluşturmasını engelliyor ve bize kara deliklerin ve galaksilerin nasıl birlikte evrimleştiğine dair fikir veriyor.
Her büyük galaksinin kalbinde, muazzam yerçekimi çevresinden gaz çeken süper kütleli bir kara delik bulunur. Gaz içeri doğru spiral çizdikçe, kara deliğin etrafında düz bir ‘birikim diski’ halinde toplanıyor, burada ısınıyor ve yanıyor. Zamanla kara deliğe en yakın gaz geri dönüşü olmayan noktayı geçer ve yutulur.
Ancak kara delikler kendilerine doğru spiral şeklinde gelen gazın yalnızca bir kısmını tüketir. Bir kara deliğin etrafını sararken, bir miktar madde uzaya geri fırlatılır; tıpkı dağınık bir çocuğun tabağındakilerin çoğunu dökmesi gibi.
Daha dramatik olaylarda, bir kara delik tüm yemek masasının altını üstüne getirecek: birikim diskindeki gaz her yöne öyle yüksek hızlarda fırlatılacak ki çevredeki yıldızlararası gazı temizleyecek. Bu sadece kara deliği yiyecekten yoksun bırakmakla kalmıyor, aynı zamanda geniş bir bölgede yeni yıldızların oluşamayacağı ve galaksinin yapısını değiştiremeyeceği anlamına da geliyor.
Parlak mavi yıldızlardan oluşan halkalar, bu sarmal gökadanın parlak, aktif çekirdeğini çevreliyor. Markarian 817 olarak adlandırılan bu yıldız, kuzey takımyıldızı Draco’da, 430 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor. Merkezden uzakta, galaksinin sarmal kolları boyunca yoğun yıldız oluşum bölgeleri ve karanlık yıldızlararası toz bantları görülüyor. Bu galaksinin merkezindeki canavar kara delik Güneş’ten kırk milyon kat daha büyük. Saatte milyonlarca kilometre hızla uzaya malzeme fırlatan süper kütleli kara deliği çevreleyen devasa bir madde diskiyle çevrilidir. Bu, galaktik merkezden parlayan parlak beyaz ışıkta görülüyor.
Bu NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu görüntüsü, Geniş Alan Kamerası 3 ile 2 Ağustos 2009’da çekildi. Kredi: NASA, ESA ve Hubble SM4 ERO Ekibi
Benzeri Görülmemiş Gözlemler
Şimdiye kadar, bu ultra hızlı ‘kara delik rüzgarı’ yalnızca, içine çekebilecekleri madde miktarının sınırında olan son derece parlak birikim disklerinden geldiği tespit edilmişti. Bu kez XMM-Newton, bir süper hızlı rüzgarı tespit etti. ‘Sadece atıştırma’ olduğunu söyleyebileceğiniz açıkça ortalama bir galaksi.
“Eğer fan en yüksek ayarda çalıştırılırsa çok hızlı rüzgarlar bekleyebilirsiniz. İncelediğimiz Markarian 817 adı verilen galakside, fan daha düşük bir güç ayarında çalıştırılıyordu, ancak hâlâ inanılmaz derecede enerjik rüzgarlar üretiliyordu,” diye belirtiyor bu konuda merkezi bir rol oynayan lisans araştırmacısı Miranda Zak (Michigan Üniversitesi) araştırma.
“Ultra hızlı rüzgarları gözlemlemek çok nadirdir ve ev sahibi galaksinin karakterini değiştirmeye yetecek enerjiye sahip rüzgarları tespit etmek ise daha da nadirdir. Markarian 817’nin özellikle aktif bir durumda olmasa da yaklaşık bir yıl boyunca bu rüzgarları üretmesi, kara deliklerin ev sahibi galaksileri önceden düşünülenden çok daha fazla yeniden şekillendirebileceğini gösteriyor.” diye ekliyor Roma Üniversitesi’nden gökbilimci ortak yazar Elias Kammoun. Tre Üniversitesi, İtalya.
XMM-Newton (X-ışını çoklu ayna görevi) uzay teleskopunun sanatsal bir sunumu. Kredi bilgileri: D. Ducros; ESA/XMM-Newton, CC BY-SA 3.0 IGO
Rüzgârın Engellediği X-ışınları
Aktif galaktik merkezler, X ışınları da dahil olmak üzere yüksek enerjili ışık gönderir. Markarian 817 araştırmacıların dikkatini çekti çünkü son derece sessizdi. Galaksiyi kullanarak gözlemlemek NASA‘S Süratli Gözlemevi Miranda şöyle anlatıyor: “X-ışını sinyali o kadar zayıftı ki, yanlış bir şey yaptığıma ikna oldum!”
ESA’nın daha hassas X-ışını teleskobu XMM-Newton kullanılarak yapılan takip gözlemleri gerçekte ne olduğunu ortaya çıkardı: Birikme diskinden gelen aşırı hızlı rüzgarlar bir örtü gibi davranarak evrenin yakın çevresinden gönderilen X-ışınlarını engelliyordu. kara delik (korona denir). Bu ölçümler NASA’nın gözlemleriyle desteklendi. NuSTAR teleskop.
X-ışını ölçümlerinin ayrıntılı bir analizi, Markarian 817’nin merkezinin, tek bir ‘püskürtme’ gaz göndermek şöyle dursun, birikim diskinde geniş bir alan üzerinde şiddetli bir fırtına ürettiğini gösterdi. Rüzgar birkaç yüz gün sürdü ve her biri ışık hızının yüzde birkaçında hareket eden en az üç ayrı bileşenden oluşuyordu.
Bu sanatçının izlenimi, Markarian 817 galaksisinin merkezinden fışkıran ultra hızlı rüzgarları gösteriyor. Saatte milyonlarca kilometre hızla hareket eden bu rüzgarlar, uzayın geniş bir bölgesindeki yıldızlararası gazı temizliyor. Bu gaz olmadan galaksi yeni yıldızlar oluşturamaz ve galaktik merkezdeki kara deliğin yiyecek çok az şeyi kalır.
Ek, galaksinin kalbinde neler olduğunu gösteriyor. Süper kütleli bir kara delik çevresinden gaz çekerek sıcak, parlak bir şekilde aydınlatılmış bir ‘yığışma diski’ (turuncu) oluşturur. Rüzgârların (beyaz) nedeni, disk içindeki parçacıkları her yöne inanılmaz yüksek hızlarda fırlatan manyetik alanlardır. Bu rüzgarlar, korona adı verilen kara deliği çevreleyen aşırı sıcak plazma tarafından gönderilen X ışınlarını (mavi) etkili bir şekilde engeller.
Kredi bilgileri: ESA
Bu, kara deliklerin ve etraflarındaki galaksilerin birbirlerini nasıl etkilediğine dair anlayışımızdaki açık bir bilmeceyi çözüyor. Pek çok galaksi var; Samanyolu merkezlerinin etrafında çok az yeni yıldızın oluştuğu geniş bölgelere sahip gibi görünüyorlar. Bu, yıldız oluşturan gazı temizleyen kara delik rüzgarlarıyla açıklanabilir, ancak bu yalnızca rüzgarların yeterince hızlı olması, yeterince uzun süre devam etmesi ve tipik aktivite seviyelerine sahip kara delikler tarafından üretilmesi durumunda işe yarar.
“Kara deliklerin incelenmesindeki pek çok göze çarpan problem, önemli olayları yakalamak için saatlerce süren uzun gözlemler yoluyla tespitler elde etme meselesidir. Bu, XMM-Newton misyonunun gelecek için birincil önemini vurgulamaktadır. ESA’nın XMM-Newton proje bilimcisi Norbert Schartel, “Başka hiçbir görev yüksek hassasiyet ile uzun, kesintisiz gözlem yapma yeteneğinin birleşimini sunamaz” diyor.
Referans: Miranda K. Zak, Jon M. Miller, Ehud Behar, WN Brandt, Laura Brenneman, Paul A. Draghis, Elias Kammoun, Michael J tarafından yazılan “Seyfert 1.2 Markarian 817’nin Gizli, Eddington Altı Eyaletinde Şiddetli Geri Bildirim” .Koss, Mark T. Reynolds ve Abderahmen Zoghbi, 32 Ocak 2024, Astrofizik Günlük Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad1407
Çalışma öncelikle XMM-Newton’un Avrupa Foton Görüntüleme Kamerası (EPIC) tarafından toplanan verileri kullanıyor. Bu veriler XMM-Newton’un diğer cihazlarının yanı sıra NASA’nın Swift ve NuSTAR misyonlar.