Çalışma, galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin kökenine dair kanıt ortaya koyuyor

Güneş’in kütlesinin bir milyondan fazla katı ağırlığa sahip olabilen ve çoğu galaksinin merkezinde bulunan süper kütleli kara deliklerin kökenleri, kozmosun en büyük gizemlerinden biri olmaya devam ediyor.

UNLV’deki Nevada Astrofizik Merkezi’nden (NCfA) araştırmacılar, Samanyolu galaksimizin merkezindeki Yay A* (Sgr A*) olarak bilinen süper kütleli kara deliğin muhtemelen geçmişte meydana gelen bir kozmik birleşmenin sonucu olduğuna dair ikna edici kanıtlar keşfettiler.

Çalışma, yayınlandı 6 Eylül’de dergide Doğa Astronomi2022’de Sgr A*’nın ilk doğrudan görüntüsünü yakalayan Olay Ufku Teleskobu’ndan (EHT) yapılan son gözlemlere dayanmaktadır. Küresel bir araştırma iş birliğinin sonucu olan EHT, dünya çapındaki sekiz mevcut radyo gözlemevinden gelen verileri senkronize ederek devasa, Dünya boyutlarında bir sanal teleskop oluşturmaktadır.

UNLV astrofizikçileri Yihan Wang ve Bing Zhang, Sgr A*’nın EHT gözleminden elde edilen verileri, onun nasıl oluşmuş olabileceğine dair kanıt aramak için kullandılar. Süper kütleli kara deliklerin, zamanla madde birikmesiyle veya var olan iki kara deliğin birleşmesiyle büyüdüğü düşünülmektedir.

UNLV ekibi, Samanyolu’nun açısal momentumuna göre Sgr A*’nın tuhaf hızlı dönüşünü ve yanlış hizalanmasını anlamak için çeşitli büyüme modellerini araştırdı. Ekip, bu alışılmadık özelliklerin en iyi şekilde Sgr A* ve muhtemelen bir uydu galaksisinden gelen başka bir süper kütleli kara deliği içeren büyük bir birleşme olayıyla açıklanabileceğini gösterdi.

Çalışmanın baş yazarı ve UNLV’de NCfA doktora sonrası araştırmacısı olan Wang, “Bu keşif, süper kütleli kara deliklerin nasıl büyüyüp evrimleştiğini anlamamız için yolu açıyor,” dedi. “Sgr A*’nın hizasız yüksek dönüşü, başka bir kara delikle birleşmiş olabileceğini ve dönüşünün genliğini ve yönelimini önemli ölçüde değiştirmiş olabileceğini gösteriyor.”

Araştırmacılar, gelişmiş simülasyonlar kullanarak, Sgr A*’nın gözlemlenen spin özellikleriyle uyumlu çeşitli senaryoları göz önünde bulundurarak bir birleşmenin etkisini modellediler. Sonuçları, oldukça eğimli bir yörünge yapılandırmasına sahip 4:1 kütle oranlı bir birleşmenin, EHT tarafından gözlemlenen spin özelliklerini yeniden üretebileceğini gösteriyor.

“Bu birleşme muhtemelen Samanyolu’nun Gaia-Enceladus galaksisiyle birleşmesinden sonra yaklaşık 9 milyar yıl önce gerçekleşti,” dedi UNLV’de fizik ve astronomi alanında seçkin bir profesör ve NCfA’nın kurucu direktörü olan Zhang. “Bu olay yalnızca hiyerarşik kara delik birleşme teorisine dair kanıt sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda galaksimizin dinamik geçmişine dair içgörüler de sağlıyor.”

Sgr A*, Dünya’dan 27.000 ışık yılı uzaklıkta, galaksinin merkezinde yer alıyor ve EHT gibi gelişmiş araçlar, bilim insanlarının öngörücü teorilerini test etmelerine yardımcı olan doğrudan görüntüleme sağlıyor.

Araştırmacılar, çalışmadan elde edilen bulguların, 2035 yılında fırlatılması planlanan ve evrendeki benzer süper kütleli kara delik birleşmelerini tespit etmesi beklenen Lazer İnterferometre Uzay Anteni (LISA) gibi uzayda kullanılacak kütle çekim dalgası dedektörleriyle yapılacak gelecekteki gözlemler için önemli sonuçlar doğuracağını söylüyor.