Galaksilerin Güneş Sistemimizden uzaklığını belirlemek zor bir iştir. Geçmişte, bu süreç mutlak ışık çıkışı ölçülebilen diğer galaksilerde yıldız bulmaya dayanıyordu. Bilim adamları bu yıldızların parlaklığını ölçerek, bizden 300 milyon ışıkyılı uzaklıktaki bazı galaksileri araştırabildiler.
Bununla birlikte, Southampton Üniversitesi'nden Dr.Sebastian Hoenig liderliğindeki bir bilim insanı ekibi sayesinde yeni ve daha doğru bir yöntem geliştirilmiştir. Arazi uzmanlarının burada Dünya'da kullandıklarına benzer şekilde, fiziksel ve açısal (veya bariz) mesafe ölçümlerini kalibre etmek için galaksideki standart bir cetvelin boyutu.
Hoenig ve ekibi, Hawaii'deki Mauna Kea zirvesine yakın olan WM Keck Gözlemevi'nde, NGC 4151 galaksisine olan mesafeyi ilk kez doğru olarak belirlemek için kullandılar - aksi takdirde gökbilimciler tarafından “Sauron'un Gözü” olarak bilinir. Gökbilimciler tarafından Sauron'un “Yüzüklerin Efendisi” üçlemesindeki tasviri ile benzerliği nedeniyle “Sauron'un Gözü” olarak adlandırılan galaksi NGC 4151, kara delik kütlelerini doğru bir şekilde ölçmek için önemlidir.
Son zamanlarda bildirilen mesafeler 4 ila 29 megaparec arasında değişmektedir, ancak bu yeni yöntemi kullanarak araştırmacılar, süper kütleli kara deliğe 19 megaparka kadar bir mesafe hesapladılar.
Gerçekten de, ünlü destanda olduğu gibi, bu yeni ölçümde bir halka çok önemli bir rol oynar. Bilim adamları, evrendeki tüm büyük galaksilerin merkezlerinde süper kütleli bir kara deliğe sahip olduklarını gözlemlediler. Ve tüm galaksilerin yaklaşık onda birinde, bu süper kütleli kara delikler, çevrelerinden büyük miktarlarda gaz ve toz yutarak büyümeye devam ediyor.
Bu süreçte, malzeme ısınır ve çok parlak hale gelir - aktif galaktik çekirdekler (AGN) olarak bilinen evrendeki en enerjik emisyon kaynakları haline gelir.
Sıcak toz, süper kütleli kara deliğin etrafında bir halka oluşturur ve araştırmacıların cetvel olarak kullandığı kızılötesi radyasyon yayar. Bununla birlikte, bu halkanın görünen boyutu o kadar küçüktür ki, gözlemler 85 metrelik bir teleskopun çözünürlük gücünü elde etmek için W.Keck Gözlemevi'nin 10 metrelik ikiz teleskoplarını birleştirmek için kızılötesi interferometri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Tozlu halkanın fiziksel boyutunu ölçmek için, araştırmacılar kara deliğe çok yakın bir yerden ışık emisyonu ile kızılötesi emisyon arasındaki zaman gecikmesini ölçtüler. Bu gecikme, ışığın kara deliğe yakın yerden sıcak toza kadar (ışık hızında) kat etmesi gereken mesafedir.
Toz halkanın bu fiziksel boyutunu Keck interferometresinden alınan verilerle ölçülen görünür boyutla birleştirerek, araştırmacılar galaksi NGC 4151'e olan mesafeyi belirleyebildiler.
Dr. Hoenig'in dediği gibi: “Temel bulgulardan biri, bu yeni tarzda belirlenen mesafenin oldukça hassas olmasıdır - sadece yüzde 10'luk bir belirsizlikle. Aslında, NGC 4151 için mevcut sonuç başka nesneler için geçerliyse, doğrudan basit geometrik prensiplere dayalı olarak uzak galaksiler için mesafeleri belirlemek için aynı hassaslığa ulaşmak için diğer mevcut yöntemleri yenebilir. Dahası, mevcut en hassas yöntemden çok daha fazla kaynakta kolayca kullanılabilir. ”
“Bu mesafeler, evrenimizi karakterize eden kozmolojik parametreleri tespit etmede veya kara delik kütlelerini doğru bir şekilde ölçmede anahtardır” diye ekledi. “NGC 4151, kara delik kütlelerini tahmin etmek için çeşitli teknikleri kalibre etmek için çok önemli bir çapa. Yeni mesafemiz, bu kitlelerin yüzde 40 oranında sistematik olarak hafife alındığını gösteriyor. ”
Dr. Hoenig, Danimarka ve Japonya'daki meslektaşlarıyla birlikte, çalışmalarını daha fazla AGN'ye genişletmek için yeni bir program hazırlıyor. Amaç, bir düzine gökadaya bu yeni yolla kesin mesafeler koymak ve bunları kozmolojik parametreleri yüzde birkaç ile sınırlamak için kullanmaktır. Diğer ölçümlerle birlikte, bu, evrenimizin genişleme tarihinin daha iyi anlaşılmasını sağlayacaktır.
Araştırma 26 Kasım Çarşamba günü derginin çevrimiçi sayısında yayınlandı Doğa.
