Athena’ya hazırlanırken galaktik merkezlerden çıkışları incelemek için yeni yöntem

Samanyolu’muzun aksine, bazı galaksilerin merkezlerinde güçlü gaz çıkışları sağlayan aktif bir kara delik bulunur. Ancak etkileri ve kökenleri hakkında çok az şey biliyoruz. ESA’nın gelecekteki X-ray görevi Athena bunu değiştirecek. 2030’lardaki lansmana hazırlanırken, SRON ve UvA’dan gökbilimciler şimdi bu çıkışları incelemek için Athena’yı kullanmak için yeni bir yöntem geliştirdiler.

Astronomik resimler genellikle Samanyolu’ndan yıldızlarla doludur, ancak bazıları sahtedir. Basit yıldızlar yerine, bazı noktalar aslında tüm galaksilerin merkezleridir. O kadar uzaktalar ki soluk bir nokta gibi görünüyorlar ve yıldızlarla karışıyorlar. Bu numara, 1950’lere kadar onlarca yıldır astronomları yanılttı, bu yüzden onlara yıldız benzeri nesneler veya kısaca kuasar diyoruz. Gökbilimciler, bazı noktaların tayfının oldukça kırmızıya kaydığını keşfettiler, bu da bir yıldızın Dünya’dan görünmez olacağı büyük bir mesafeyi gösteriyordu.

Sonunda, gökbilimciler, kuasarlardan gelen ışığın, muhtemelen süper kütleli bir kara delik tarafından desteklenen, aktif galaktik çekirdekler (AGN) olarak adlandırılan galaksilerin merkezlerinden gelmesi gerektiğini fark ettiler. Kozmolojik modeller, bu AGN’nin, çevrelerinden büyük miktarda malzeme çekip çıkararak galaksilerin evrimini değiştiren güç merkezleri olduğunu tahmin ediyor.

Elisa Costantini ve Anna Juranova da dahil olmak üzere SRON Hollanda Uzay Araştırmaları Enstitüsü’ndeki ekibi ve Amsterdam Üniversitesi’nden Phil Uttley ile işbirliği içinde, X-ışını uzay teleskoplarını kullanarak AGN’den bu çıkışları inceliyorlar. ESA’nın 2030’ların başında ve SRON’un önemli bir katkısıyla başlatılacak olan yeni X-ray görevi Athena’nın lansmanına hazırlık olarak ekip, AGN çıkışlarını incelemek için yeni bir yöntem geliştirdi. AGN parlaklığı, özellikle X-ışınlarında zaman içinde oldukça değişken olabilir. Araştırmacılar, çıkışların bu parlaklık değişimlerine nasıl tepki verdiğini görmek için Athena’nın X-ışını spektrumlarını kullanacaklar.

Çalışmayı yöneten Juranova, “Sonunda, çıkışları neyin yönlendirdiğini ve ev sahibi galaksiler üzerinde ne gibi etkileri olduğunu anlamak istiyoruz” diyor. “Bunun için, çıkışın yoğunluğunu ve yerini bilmemiz gerekiyor. Ve AGN’den gelen ışığın dışarı akan gazı iyonize ettiği zaman ölçeği hakkında bilgiye ihtiyacımız olduğunu bilmemiz gerekiyor. Simülasyonlarımız sayesinde, ölçmenin bir yolunu bulduk. farklı özelliklere sahip çıkışlarda bu gaz tepkisi. Athena’dan gerçek verileri aldığımızda, bunları modellerimizle karşılaştırır ve hangisinin gözlemlere en uygun olduğunu belirleriz.”

Çıkışları davranışlarına göre belirlemek için araştırma ekibi frekans analizini kullanır. Juranova, “Hollanda’daki sıcaklıkla karşılaştırabilirsiniz. Günlük döngüde olduğu kadar yıllık döngüde de yükselir ve düşer. Kullandığımız analiz ile farklı türdeki değişiklikleri kolayca çözebilirsiniz, çünkü onlar Bu iki döngüye tekabül eden ayrı frekanslarda oluyor ve bu çok yardımcı oluyor çünkü daha sonra bu süreçleri ayrı ayrı inceleyebiliriz.Benzer şekilde, AGN’den gelen ışık, farklı zaman ölçeklerinde, saatlerden yıllara, vb. frekans yaklaşımı, orada neler olduğunu anlamamıza yardımcı oluyor.”