Uzay uçsuz bucaksızdır ve devlerle doludur: gezegenleri yeni evrimsel yörüngelere sokabilen asteroitler, kaynayan yıldızlar ve devasa galaksiler. Şimdi, bir araştırmacı ekibi şimdiye kadarki en büyük nesnelerden bazılarını buldu: bir kara delikten ışık hızına yakın bir hızla hareket eden devasa madde jetleri.
23 milyon ışık yılı uzunluğundaki kara delik jetleri şimdiye kadar görülen en büyük jetlerdir. 23 milyon ışık yılı ne kadar büyük diye sorabilirsiniz? Uçtan uca sıralanmış 140 Samanyolu’na eşdeğerdir. Mitolojik bir Yunan devi olan Porphyrion’dan esinlenerek Porphyrion olarak adlandırılan jet mega yapısını tanımlayan çalışma yayınlandı Bugün Doğa’da.
Pazartesi günü düzenlenen bir basın toplantısında, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde araştırmacı ve makalenin baş yazarı olan Martijn Oei, “Süper kütleli kara deliklerin yalnızca galaksileri üzerinde değil, aynı zamanda kozmik ağ üzerinde de egemenlik kurduğuna dair kanıtlar sunuyoruz,” dedi. Geleneksel bilgi, kara delik jetlerinin “ev sahibi galaksilerinin içinde veya çok yakınında” kaldığını ileri sürdü, diye ekledi Oei, ancak Porphyrion, jetlerin daha büyük kozmik yapıların boyutuna ulaştığını açıkça ortaya koyuyor.
Porphyrion, evrenin sadece 6,3 milyar yaşında olduğu zamana dayanan eski bir jet yapısıdır (şu anda neredeyse 14 milyar yaşındadır). Oei, Porphyrion’un jetleri gezegenimiz kadar geniş olsaydı, onlara güç veren kara deliğin yalnızca bir amipin genişliğinde olacağını ekledi. Bu, geniş jetlerin gülünç ölçeğidir.
Jet, Avrupa’nın Düşük Frekans Dizisi veya LOFAR ile yapılan bir gökyüzü araştırmasından elde edilen verilerde görüldü. Şimdiye kadar LOFAR verilerinde 10.000’den fazla benzer sönük jet mega yapısı belirlendi ve bu veriler gökyüzünün yaklaşık %15’ini kapladı. Ekip, Porphyrion’un kaynak galaksisini Hindistan’daki Dev Metre Dalga Radyo Teleskobu’ndan (GMRT) ve Arizona’daki Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti’nden (DESI) gelen verileri inceleyerek belirledi. Son olarak, Hawai’deki Keck Gözlemevi’nin gözlemleri jet yapısının Dünya’dan uzaklığını ortaya koydu: yaklaşık 7,5 milyar ışık yılı.
Porphyrion benzeri bir jet sisteminin oluşmasını sağlayan kesin koşullar henüz net değil, ancak araştırma ekibi, bu sisteme ev sahipliği yapan kara deliğin, muazzam çekim kuvvetiyle yakınlardaki maddeleri kendine çekerken uzaya radyasyon yaydığını buldu.
Hertfordshire Üniversitesi’nden astrofizikçi ve makalenin ortak yazarı Martin Hardcastle, aynı basın toplantısında, “Porphyrion gibi bir sistem oluşturabilmek için çok güçlü bir yığılma olayına, belki de kara deliği besleyecek çok miktarda gaz getiren başka bir galaksiyle birleşme olayına ihtiyacımız var” dedi.
İllüstrasyon: Martijn Oei (Caltech) / Dylan Nelson (IllustrisTNG İşbirliği). Bazı detaylar AI kullanılarak yapıldı.
“Gökbilimciler, galaksilerin ve merkezdeki kara deliklerin birlikte evrimleştiğine inanıyor ve bunun önemli bir yönü, jetlerin, ev sahibi galaksilerinin ve yakınlarındaki diğer galaksilerin büyümesini etkileyen büyük miktarda enerji yayabilmesidir,” diyor Caltech’te bir gökbilimci olan ortak yazar George Djorgovski, bir enstitü duyurusunda. “Bu keşif, etkilerinin düşündüğümüzden çok daha uzağa uzanabileceğini gösteriyor.”
Aynı ekip, mitolojik bir devin adını taşıyan Alcyoneus adlı önceki rekor sahibi jet sistemini buldu. Bu sistem yaklaşık 100 Samanyolu uzunluğundaydı. Oei konferansta, Porphyrion ve Alcyoneus gibi jetlerin evreni mıknatıslamasının yanı sıra, o kadar fazla enerji yaydığını söyledi ki, galaksiler arası ortamı yerel olarak bir milyon derece ısıtabilirler. Dahası, jetler kozmik boşlukları işgal eden manyetik alanlar üretebilir ve yayabilir; kozmik ağın kıvrımları arasında bulunan geniş boş alan genişlikleri.
“Evrenin birçok ölçekte manyetize edildiğine dair gözlemlerimiz var. Tüm galaksiler manyetize edilmiş durumda ve ayrıca kozmik ağın filamentleri ve bu filamentler arasındaki boşluklar da manyetize edilmiş durumda,” dedi Oei. “İnsanlar bu büyük ölçekli manyetizmaya ilgi duyuyor çünkü bize evrenin nasıl başladığına dair bir şeyler anlatabilir.”
“İçlerindeki herhangi bir manyetik alan [the cosmic voids] “Bu, bizi yeni fiziğe dair ipuçlarına götürebilecek erken evrendeki bir sürecin yansıması olabilir” diye ekledi.
Square Kilometer Array gibi yeni araçlar güneyi araştırmak için yararlı araçlar sağlayacaktır (ekip yakın zamandaki çalışmalarında yalnızca kuzey gökyüzünü taramıştı). Ek olarak, görüntüleri ayrıştırmanın otomatik yöntemleri (örneğin bilgisayar görüşü veya diğer AI teknikleri) ekibin bulabileceği kara delik jet mega yapılarının sayısını hızlandırabilir.
Oei, grubun şu anda yaklaşık 10.000 tane bildiğini, ancak bunun “bulabileceklerinizin sadece küçük bir kısmı” olduğunu ve orada 100.000 ila 1 milyon arasında bu tür jet yapısı olabileceğini tahmin ettiğini söyledi.