Michigan Üniversitesi’ndeki bilim insanları, NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’nden alınan yirmi yıldan fazla veriyi analiz etti ve kara delikler alanında yeni kanıtlar keşfetti. Araştırmacılar özellikle Erboğa A galaksisinin (NGC 5128) merkezindeki süper kütleli kara deliğin uzaya fırlattığı yüksek enerjili parçacık akışını (jet) inceledi.

Jetler, radyo dalgalarını tespit edenler ve X ışınlarını toplayanlar da dahil olmak üzere çeşitli teleskop türlerinde görülebilir. Chandra’nın 1999’daki fırlatılışından bu yana pek çok gökbilimci jetlerden gelen beklenmedik derecede parlak X-ışını sinyalleriyle özellikle ilgilenmeye başladı. Ancak X-ışını gözlemleri ile radyo gözlemlerinin bazı farklılıkları olduğu ortaya çıktı.

Jetler, bazıları ev sahibi galaksilerden daha büyük olan ve hala birçok gizemi barındıran devasa kozmik yapılardır. Çalışmaları astrofizik ve kozmolojinin gelişimi için önemlidir.

“Jette neler olduğunu anlamanın anahtarı, farklı dalga boyu bantlarının çevrelerinin farklı kısımları tarafından nasıl gözlemlendiğini anlamak olabilir. Artık bu fırsata sahibiz” dedi baş yazar David Bogensberger.

Yeni çalışma, radyo ve X-ışını gözlemleri arasındaki ince ama önemli farklılıkları belirlemek için verilere daha derinlemesine bakmayı amaçlayan küçük ama büyüyen bir grup çalışmanın sonuncusudur.

“X-ışınlarındaki jet, radyo dalgalarındaki gözlemlerden farklıdır. X-ışını verileri, başka hiçbir dalga boyunda görülemeyen benzersiz bir desen izliyor” diye açıkladı Bogensberger.

Ekip, çalışmalarında NGC 5128’in 2000’den 2022’ye kadar Chandra gözlemlerine baktı. Daha doğrusu Bogensberger bunu yapmak için bir bilgisayar algoritması geliştirdi. Algoritma, jetteki düğüm adı verilen parlak, yoğun özellikleri izledi. Ekip, gözlem süresi boyunca hareket eden bu düğümleri inceleyerek hızlarını ölçebildi.

Tek düğümlü hız özellikle dikkat çekiciydi. Chandra’nın bakış açısına göre hareket etme şekli nedeniyle ışık hızından daha hızlı hareket ediyormuş gibi görünüyordu. Düğüm ile teleskop arasındaki mesafe neredeyse fotonların hareketiyle aynı hızla daralır.

Ekip, düğümün gerçek hızının ışık hızının en az %94’ü olduğunu belirledi. Daha önce benzer bir bölgedeki düğüm hızı radyo gözlemleri kullanılarak ölçülüyordu. Bu sonuç, ışık hızının yaklaşık %80’i kadar önemli ölçüde daha düşük bir hızda bir düğüm yakaladı.

Elde edilen verilerde göze çarpan tek şey bu değil.

Örneğin, düğümlerin radyo gözlemleri, kara deliğe en yakın yapıların en hızlı hareket ettiğini göstermiştir. Ancak Bogensberger ve meslektaşları, çalışmalarında en hızlı düğümü bir tür orta bölgede buldular; kara deliğe en uzak değil ama en yakın olanı da değil.

“X-ışını jetleri hakkında hâlâ bilmediğimiz çok şey var. Bu, daha fazla araştırmaya duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır. Yeni bir yaklaşım ortaya koyduk ve hâlâ yapılacak çok sayıda ilginç iş olduğunu düşünüyorum” diye sözlerini tamamladı Bogensberger.

Jet Centauri A, yaklaşık 12 milyon ışıkyılı uzaklıkta, bilinen en yakın jet olması nedeniyle özeldir. Bu göreceli yakınlık, ekibin metodolojisini test etmek ve doğrulamak için onu iyi bir ilk seçenek haline getirdi. Düğüm gibi özelliklerin daha büyük mesafelerde çözülmesi daha zor hale gelir. Ancak Bogensberger, ekibin yaklaşımını diğer jetleri incelemek için kullanmayı planlıyor.

Geçtiğimiz hafta NASA, daha fazla inceleme için iki görev teklifi seçti ve bunlardan birinin sonunda gerçek bir somun-cıvata uzay aracına dönüştürülmesinin önünü açtı.

Bu teklifler, NASA’nın Bilim Misyon Direktörlüğü’nün hedefleri doğrultusunda düşük maliyetli bilim misyonları geliştirmeye odaklanan ajansın en eski sürekli programı olan Kaşifler Programından çıkıyor. Kaşifler Programının konseptleri önemli çünkü birçoğu (şu ana kadar 90 tane) gerçek görev haline geldi, hatta bazıları bağlı bilim adamlarına Nobel ödülü verilmesine yol açtı. Görev kavramları, araştırmacıların çevremizdeki evreni ve evrenin son 13,77 milyar yılda nasıl geliştiğini anlamalarına yardımcı olan gerçek bilime yol açıyor.

NASA’nın Bilim Misyonu Direktörlüğü yönetici yardımcısı Nicola Fox, bir ajansta şunları söyledi: “NASA’nın Kaşifler Programı, evrenimiz hakkındaki bilinmeyenleri ortaya çıkarmamıza yardımcı olan görevler için en yaratıcı fikirlerden bazılarını ortaya çıkarıyor.” serbest bırakmak.

“Seçilen kavramların her ikisi de, on yılın en önemli astrofizik önceliklerine yanıt veren çığır açan bilimi mümkün kılabilir, gelecekteki amiral gemisi görevleri için temel teknolojiler geliştirebilir ve tüm topluluğa, herkesin yararına olacak şekilde yeni gözlemevini kullanma fırsatları sunabilir.” Fox ekledi.

Daha fazla incelenecek konseptler arasında Gelişmiş X-ışını Görüntüleme Uydusu ve Astrofizik için Uzak Kızılötesi Araştırma Misyonu yer alıyor. Bunlardan ilki, süper kütleli kara deliklerin tohumlarını, galaksilerin merkezlerinde bulunan ve etkileşimleri yerçekimi dalgaları (uzay-zaman dokusunda dalgalanmalar) oluşturan devasa, ultra yoğun nesneleri inceleyecek bir X-ışını gözlemevidir. Sonda, Chandra X-ışını Gözlemevi ve Neil Gehrels (veya Swift) X-ışını Gözlemevi’nin çalışmalarına dayanacak.

Astrofizik sondası, uzak kızılötesi dalga boylarında ışık alan, Webb Uzay Teleskobu ve çeşitli radyo teleskopları tarafından yapılan gözlemlere dayanan, 1,8 metrelik (5,9 metrelik) bir teleskop olacaktır. Bu teleskopun verileri aynı zamanda kara deliklerin evrendeki rolüne ve aynı zamanda gezegenlerin ve yıldızların büyümesine ilişkin soruları da ele alacaktır.

Açıklamaya göre, her iki teklif ekibi de bir yıl sürecek bir görev konsepti geliştirmek için ajanstan 5 milyon dolar alacak. Ajans yetkilileri bu konseptleri değerlendirecek ve 2026’da, lansman yılı 2032 olan yeni bir görev olacak birini seçecek.

Kaşifler Programı, yeni NASA görevleri için tek test alanı değil. Ayrıca NASA’nın bu yılın başında 13 yeni proje seçtiği Keşif programı ve Yenilikçi Gelişmiş Konseptler (NIAC) programı da var. Mars helikopteri Ingenuity, programın mezunlarından biriydi ve 2024 seçimleri (Güneş’in yanı sıra en yakın yıldız olan Proxima Centauri’ye gidebilecek bir uzay aracı filosu da dahil) hayal kırıklığı yaratmadı.

NASA tarafından seçilmeyen görev konseptleri bile harika bir okuma sağlıyor. O zamanlar gerçekleştirilemez olarak değerlendirilmiş olabilirler, ancak bu, reddedilen görevleri bilim kurgu dünyasına göndermez. Belki onların zamanı gelmemiştir henüz. Reddedilen görevlerden bazılarını burada okuyabilirsiniz.

Gökbilimciler, yıldızların hareketlerini yakalamak için gece gökyüzünün birkaç saat boyunca fotoğraflandığı uzun pozlama tekniğini kullandılar. Bu, yıldız ışığının gözlemevinin yer tabanlı teleskoplarının üzerinde yaylar halinde gerildiği bir hareket etkisi yaratır.

Görüntüde ayrıca ana teleskoplardan birinden ateşlenen iki parlak turuncu lazer ışını da görülüyor. Lazerler, Dünya atmosferinin neden olduğu yıldız ışığındaki bozulmaları düzeltmek için kullanılıyor. Işınlar zıt yönlere yönlendiriliyor çünkü uzun pozlama tekniği birkaç saat sürdü ve bu süre zarfında teleskop gökyüzündeki farklı nesneleri gözlemlemek için hareket etti.

Lazer kılavuz yıldızı, üst atmosferdeki sodyum atomlarını harekete geçiren bir lazer ışınıdır. Bu mekanizma, yer tabanlı teleskoplar için bir referans noktası oluşturarak onların atmosferik türbülansın etkilerini telafi etmelerine ve daha net görüntüler üretmelerine olanak tanır.

Gece gökyüzüne baktığımızda yıldızları bireysel, parıldayan ışık noktaları olarak görürüz. Ancak ESO’nun Paranal Gözlemevi üzerindeki yıldız izlerinin yeni görüntüsü, Dünya’nın kendi ekseni etrafında sürekli dönüşünü hatırlatıyor. Bunun gibi uzun pozlama fotoğrafları, yıldızlardan oluşan bir arka plana göre Dünya’nın dönüşünü yakalar.