Kara delikler, bilinen ve bilinmeyenlerin uçurumunda oturan tekillikler, bu davranışlarıyla bizi şaşırtmaya devam ediyor. Event Horizon Telescope gibi kuruluşların açıkladığı gibi, delikler hakkında bilmediğimiz çok şey var ve bundan daha da kötüsü, ne kadar bilmediğimizi bile bilmiyoruz.
Şimdi bilim adamları kara delik tasavvufuna katkıda bulunan yeni bir fenomeni gözlemlediler: devasa plazma lekelerini çıkaran hızla dönen bir kara delik.
Söz konusu kara delik, V404 Cygni adlı bir ikili çiftin parçasıdır. Kara delik, arkadaşı yıldızını yiyor, kütlesini toplama diskine emiyor, sonra malzemeyi iki jetlerle dışarı atıyor. Hepsinin jetleri olmasa da, bu bir kara delik için olağandışı değildir. Ancak olağandışı olan, jetler tarafından atılan malzemenin zamanlamasıdır. Sabit bir akıştan ziyade, malzeme lekeler halinde ortaya çıkar.
V404 Cygni, Dünya'dan yaklaşık 8.000 ışıkyılı uzaklıktadır. İlk olarak 1989'da yüksek enerjili malzeme ve radyasyonun muazzam bir patlamasını attığı zaman fark edildi. Sonra 26 yıl uykuda kaldı.
Daha sonra, 2015 yılında tekrar alevlendi ve Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) INTEGRAL (Uluslararası Gamma Işını Astrofizik Laboratuvarı) uydusu yüksek enerjili gama ışınlarında çalışabildi. Gama ışınlarında gökyüzündeki en parlak nesne haline geldi. O zaman, INTEGRAL Projesi Bilim Adamı Erik Kuulkers, “Bu kaynağın davranışı şu anda olağanüstüdür, zaman içinde tekrarlanan parlak ışık yanıp sönmeleri bir saatten daha kısa ölçeklerde, diğer kara delik sistemlerinde nadiren görülür.”
Ne oluyordu?
Bunun gibi kara deliklerin genellikle nasıl çalıştığına bakmak faydalıdır. Karadeliğin büyük yerçekimi, malzemeyi refakatçi yıldızından toplanma diskine çeker. Toplama diski döner, malzemeyi ısıtır ve “parlamasına” neden olur. Malzemenin bir kısmı asla kara deliğe ulaşmaz ve jetler yoluyla yayılır.
Şimdiye kadar hızlı bir şekilde ilerledikçe ve 2015 yılında birden fazla gözlemevinin patlaması sonucu toplanan verilere dayanan yeni bir çalışma bir açıklama sağlıyor.
“Patlama sırasında, malzeme kara deliğin çevresinden çok yüksek bir hızda çıkarıldığında jet emisyonlarının ayrıntılarını gözlemledik, ”Diyor ESA'da gazetede ortak yazar olan bir astrofizikçi olan Simone Migliari. “Bir saatten daha az bir zaman aralığında farklı yönlerde atış yapan jetleri görebiliriz, bu da sistemin iç bölgelerinin oldukça hızlı döndüğü anlamına gelir..”
Evet, kara delik refakatçi yıldızı yiyor, malzemeyi toplama diskine emiyor. Ve evet, diskteki malzemelerin bir kısmı jetlerle atıldı. Ancak, araştırmaya göre, bu sadece patlamalarda olur, çünkü bir sebepten dolayı kara delik kendi biriktirme diski ile yanlış hizalanmıştır.
“V404 Cygni'de farklı olan şey, malzeme diskinin ve kara deliğin yanlış hizalandığını düşünmemiz., ”Diyor Avustralya'da Curtin Üniversitesi'nde Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi'nden (ICRAR) Doçent James Miller-Jones, yeni makalenin baş yazarı.
“Bu, diskin iç kısmının yavaşlayan bir topaç gibi sallanmasına neden olduğu ve ateş yönünü değiştirdikçe farklı yönlerde püskürdüğü anlaşılıyor.”
Sallanma, malzemenin kara deliğe eşit oranda düşmediği anlamına gelir. Bir patlama olduğunda, deliğe kısa sürede çok miktarda malzeme düştüğü anlamına gelir. Bu, birikme diskindeki malzeme miktarını artırarak enerji patlamasına neden olur.
INTEGRAL bu çalışmanın ayrılmaz bir parçasıydı çünkü dört hafta boyunca V404 Cygni izledi. Diğer gözlemevleri sadece birkaç saat izleyebiliyordu. INTEGRAL’in gözlemleri, bilim insanlarının karadeliğin mekaniğini, geometrisini ve enerji seviyelerini anlamalarını ve içeriye sızan ve dışarı akan malzeme arasındaki bağlantıyı yapmalarını sağladı.
“INTEGRAL ile V404 Cygni'ye dört hafta boyunca sürekli bakmayı başardık, diğer yüksek enerjili uydular ise sadece daha kısa fotoğraflar çekebildiler, ”Diyor ESA INTEGRAL Proje Bilimcisi Erik Kuulkers.
“X-ışını verileri bir modeli destekleyin toplanma diskinin iç kısmı, büyük olasılıkla, kara deliğin dönüşünün, tamamlayıcı yıldızın yörüngesine göre eğimli olması nedeniyle, sistemin geri kalanına göre eğilir, ”Diye açıklıyor Simone.
Soru hala var, neden yanlış hizalanmış?
Yanlış hizalamanın nedeni hakkında sadece bazı ön tahminler vardır. Bir süpernova olabilirdi.
Kara deliğin kendisi bir süpernova tarafından yaratıldığından, bu ilk vuruş, toplama diskinin deliğinin ve iç bölümünün yanlış hizalanmasına neden olmuş olabilir. Zaten simülasyonlar bunu gösteriyor.
“Sonuçlar, karadelik ve jetler etrafındaki toplanma akışının birlikte dönebildiği son bilgisayar simülasyonlarında da incelenen bir senaryoya uyacaktır., ”Diyor Kuulkers.
“Sıkışan gazla yanlış hizalanmış güçlü toplayan herhangi bir kara delikte benzer dinamikler beklemeliyiz ve Evrendeki kara deliklerin gözlemlerini yorumlarken değişen jet eğim açılarını hesaba katmamız gerekecek.”
Kaynaklar:
- Araştırma makalesi: Yıldız kütleli kara delik sisteminde hızla değişen jet yönü VG404 Cygni
- Basın Bülteni: Tüküren Kara Delik
- ESA’nIN ENTEGRAL Misyonu
- Basın Bülteni: Monster Black Hole 26 Yıl Sonra Uyanıyor
