1970'lerde bilim adamları galaksimizin merkezinden gelen radyo emisyonlarının Süper Kütleli Kara Delik (SMBH) varlığından kaynaklandığını doğruladılar. Yay ile Akrep takımyıldızı arasında Dünya'dan yaklaşık 26.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bu özellik Yay A * olarak biliniyordu. O zamandan beri, gökbilimciler en büyük gökadaların merkezinde SMBH olduğunu anladılar.
Dahası, gökbilimciler bu galaksilerdeki karadeliklerin devasa dönen toz ve gazla çevrili olduğunu öğrendiler, bu da ortaya koydukları enerjiyi açıklıyor. Bununla birlikte, son zamanlarda Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisini (ALMA) kullanan bir gökbilimciler ekibi, M77'nin süper kütleli kara deliği etrafında dönen tozlu gaz torusunun bir görüntüsünü yakalayabildi.
Son zamanlarda bulgularını detaylandıran çalışma, Astronomik Dergi Mektupları “ALMA, NGC 1068 Çekirdeğinde Homojen Olmayan Kompakt Dönen Yoğun Moleküler Torus Ortaya Çıkar” başlığı altındadır. Çalışma, Japonya Ulusal Astronomi Gözlemevi'nden Masatoshi Imanishi liderliğindeki Japon araştırmacılardan oluşan bir ekip tarafından Kagoshima Üniversitesi'nin yardımıyla gerçekleştirildi.
Çoğu büyük gökada gibi, M77 de SMBH'sine toz ve gazın aktığı ve normalden daha yüksek parlaklığa yol açan Aktif Galaktik Çekirdeğe (AGN) sahiptir. Bir süredir gökbilimciler SMBH'ler ve galaksiler arasında var olan meraklı ilişkiyi şaşırttılar. Daha büyük gökadalar daha büyük SMBH'lere sahipken, ev sahibi gökadalar hala merkezi kara deliklerinden 10 milyar kat daha büyüktür.
Bu, doğal olarak, çok farklı ölçeklerdeki iki nesnenin birbirini nasıl doğrudan etkileyebileceği hakkında sorular doğurmaktadır. Sonuç olarak, gökbilimciler AGN'yi araştırmaya çalıştılar ve galaksilerin ve karadeliklerin nasıl geliştiğini belirlemeye çalışıyorlar. Ekip, çalışmaları uğruna, Dünya'dan yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan çubuklu bir sarmal gökada olan M77'nin merkezi bölgesinin yüksek çözünürlüklü gözlemlerini gerçekleştirdi.
ALMA'yı kullanan ekip, M77'nin merkezinin etrafındaki alanı görüntüledi ve 20 ışıkyılı yarıçaplı kompakt gazlı bir yapıyı çözebildi. Beklendiği gibi, ekip kompakt yapının gökadaların merkezi kara deliği etrafında döndüğünü buldu. Masatoshi Imanishi'nin bir ALMA basın bülteninde açıkladığı gibi:
“AGN'lerin çeşitli gözlemsel özelliklerini yorumlamak için, gökbilimciler aktif süper kütleli karadelikler etrafında donut benzeri tozlu gaz yapılarını döndürdüler. Buna AGN'nin “birleşik modeli” denir. Bununla birlikte, tozlu gazlı çörek görünüş olarak çok küçüktür. ALMA'nın yüksek çözünürlüğü ile artık yapıyı doğrudan görebiliyoruz. ”
Geçmişte, gökbilimciler M77'nin merkezini gözlemlemişlerdi, ancak kimse şimdiye kadar merkezindeki dönen torusu çözemedi. Bu, ALMA'nın üstün çözünürlüğü ve moleküler emisyon hatlarının seçimi sayesinde mümkün oldu. Bu emisyon hatları, sadece yoğun gazda mikrodalgalar yayan hidrojen siyanür (HCN) ve formil iyonları (HCO +) ve çeşitli koşullar altında mikrodalgaları yayan karbon monoksiti içerir.
Bu emisyon hatlarının gözlemleri, ekip tarafından yapılan bir başka tahmini doğruladı; bu da torusun çok yoğun olacağıydı. Imanishi, “Önceki gözlemler tozlu gaz torusunun doğu-batı uzamasını ortaya çıkardı” dedi. “ALMA verilerimizden ortaya çıkan dinamikler, torusun beklenen dönme yönüne tam olarak katılıyor.”
Bununla birlikte, gözlemleri ayrıca bir SMBH etrafındaki gaz dağılımının, basit bir birleşik modelin önerdiğinden daha karmaşık olduğunu gösterdi. Bu modele göre, torusun dönmesi kara deliğin yerçekimini takip edecektir; Ancak Imanishi ve ekibinin buldukları, torustaki gaz ve tozun da oldukça rasgele hareket belirtileri gösterdiğini gösterdi.
Bunlar, M77'nin merkezindeki AGN'nin geçmişte küçük bir galaksiyle birleşmeyi içeren şiddetli bir geçmişe sahip olduğunun bir göstergesi olabilir. Kısacası, ekibin gözlemleri galaktik birleşmelerin AGN'lerin oluşumu ve davranışı üzerinde önemli bir etkisi olabileceğini göstermektedir. Bu bağlamda, M77s torus gözlemleri zaten galaksinin tarihi ve evrimi hakkında ipuçları veriyor.
SMBH'lerin çalışması yoğun olsa da oldukça zordur. Bir yandan, en yakın SMBH (Sagitarrius A *) nispeten sessizdir ve üzerine az miktarda gaz akar. Aynı zamanda, galaksimizin merkezinde yer alır ve burada toz, gaz ve yıldızların araya girmesiyle gizlenir. Bu nedenle, gökbilimciler SMBH'lerin ve galaksilerinin nasıl bir arada var olduklarını araştırmak için diğer galaksilere bakmaya zorlanırlar.
Ve onlarca yıllık çalışma ve enstrümantasyondaki gelişmeler sayesinde, bilim adamları bu gizemli bölgelere ilk kez net bir bakış atmaya başlıyor. Gökbilimciler, bunları ayrıntılı olarak inceleyerek, bu büyük kara deliklerin ve halkalı yapılarının zaman içinde galaksileriyle nasıl bir arada yaşayabileceği hakkında değerli bilgiler ediniyorlar.
