Güçlü kuasarların kalbine bir röntgen görüntüsü

Araştırmacılar, SMSS J114447.77-430859.3 veya kısaca J1144 olarak bilinen, kozmik tarihin son 9 milyar yılında görülen en parlak kuasarın X-ışını emisyonunu gözlemlediler. Yeni bakış açısı, kuasarların iç işleyişine ve çevreleriyle nasıl etkileşime geçtiklerine ışık tutuyor. Araştırma yayınlandı Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

Erboğa ve Suyılanı takımyıldızları arasında, Dünya’dan 9,6 milyar ışıkyılı uzaklıkta bir galaksinin barındırdığı J1144, güneşten 100.000 milyar kat daha parlak parıldayarak son derece güçlüdür. J1144, Dünya’ya aynı parlaklığa sahip diğer kaynaklardan çok daha yakındır ve gökbilimcilerin kuasara ve onu çevreleyen ortama güç veren karadelik hakkında fikir edinmelerine olanak tanır.

Çalışma, Astrofizik ve Planetoloji Araştırma Enstitüsü’nde (IRAP) doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Elias Kammoun ve Ph.D. Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’nde (MPE) aday.

Kuasarlar, bilinen evrendeki en parlak ve en uzak nesneler arasındadır ve güçlerini süper kütleli bir kara deliğe düşen gazdan alır. Radyo, kızılötesi, görünür, ultraviyole ve X-ışını dalga boylarında gözlemlenebilen çok miktarda elektromanyetik radyasyon yayan çok yüksek parlaklığa sahip aktif galaktik çekirdekler (AGN) olarak tanımlanabilirler. J1144 ilk olarak 2022’de SkyMapper Southern Survey (SMSS) tarafından görünür dalga boylarında gözlemlendi.

Bu çalışma için araştırmacılar, çeşitli uzay tabanlı gözlemevlerinden gözlemleri birleştirdiler: Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG) gözlemevindeki eROSITA cihazı, ESA XMM-Newton gözlemevi, NASA’nın Nükleer Spektroskopik Teleskop Dizisi (NuSTAR) ve NASA’dan Neil Gehrels Hızlı gözlemevi.

Ekip, kuasardan yayılan X-ışınlarının sıcaklığını ölçmek için dört gözlemevinden gelen verileri kullandı. Bu sıcaklığın, güneş yüzeyindeki sıcaklığın 60.000 katından fazla, yaklaşık 350 milyon Kelvin olduğunu buldular. Ekip ayrıca, kuasarın merkezindeki kara deliğin kütlesinin güneş kütlesinin yaklaşık 10 milyar katı olduğunu ve büyüme hızının yılda 100 güneş kütlesi mertebesinde olduğunu buldu.

Bu kaynaktan gelen X-ışını ışığı, birkaç günlük bir zaman ölçeğinde değişiyordu; bu, genellikle J1144’te bulunan kara delikler kadar büyük karadeliklere sahip kuasarlarda görülmez. Bu boyuttaki bir kara delik için tipik değişkenlik zaman ölçeği aylar hatta yıllar mertebesinde olacaktır. Gözlemler ayrıca, gazın bir kısmının kara delik tarafından yutulmasına karşın, bir miktar gazın son derece güçlü rüzgarlar şeklinde dışarı atıldığını ve ev sahibi galaksiye büyük miktarlarda enerji enjekte ettiğini de gösterdi.

Makalenin baş yazarı Dr. Kammoun, “Daha önce hiçbir X-ışını gözlemevinin aşırı gücüne rağmen bu kaynağı gözlemlememiş olmasına çok şaşırdık” diyor.

“Benzer kuasarlar genellikle çok daha büyük mesafelerde bulunurlar, bu nedenle çok daha sönük görünürler ve biz onları Evren’in sadece 2-3 milyar yaşında olduğu zamanki halleriyle görürüz. J1144 çok parlak olduğu için çok nadir bir kaynaktır.” ve Dünya’ya çok daha yakın (yine de çok uzak olsa da!), bize bu kadar güçlü kuasarların neye benzediğine dair benzersiz bir bakış sunuyor.”

“Bu kaynağın yeni bir izleme kampanyası bu yılın Haziran ayında başlayacak ve bu benzersiz kaynaktan daha fazla sürpriz ortaya çıkarabilir.”