Hubble uzay teleskobu astronomik topluluğa sürekli olarak yeni numaralar öğreten yaşlı bir köpek gibidir. Neredeyse otuz yıl boyunca, Evrenin genişlemesi, yaşı, Samanyolu, süper kütleli kara delikler (SMBH'ler), diğer yıldız sistemleri ve dış gezegenleri ve Güneş Sistemi gezegenleri hakkında hayati veriler ortaya koydu. .
Son zamanlarda, Hubble'ı kullanan uluslararası bir araştırmacı ekibi, sadece büyüleyici değil, tamamen beklenmedik bir keşif yaptı. Sarmal gökada NGC 3147'nin kalbinde, yaklaşık 250 milyon Güneş kütlesi olan bir arka deliğe yakın bir şekilde yakın olan dönen ince bir gaz diski buldular. Kara delik etrafında böyle bir yapıya sahip olamayacak kadar küçük olduğu için buluntu tam bir sürprizdi.
Dünya'dan yaklaşık 130 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 3147, merkezinde nispeten küçük bir SMBH bulunan sarmal bir gökadadır. Şeyler
Stefano Bianchi olarak - Università'dan bir araştırmacı
“Bu, karadeliğe çok yakın bir diskteki ilgi çekici bir bakış, o kadar yakın ki, çekim kuvvetinin hızı ve yoğunluğu ışığın fotonlarının görünüşünü etkiliyor. Görelilik kuramlarını içermedikçe verileri anlayamayız. ”
NGC 3147 gibi daha küçük gökadalarda, SMBH'larını düzenli olarak beslemek için yeterli kütleçekimsel olarak yakalanmış malzemenin olması gerekmez - bu da onları etkin bir şekilde “yetersiz beslenen kara delikler” yapar. Bu nedenle, tükettikleri az miktarda içeri akan malzemenin, ince bir diske yaslanmak yerine şişirmek ve simit şeklinde bir torus oluşturması muhtemeldir.
Bu nedenle, NGC 3147'de son derece aktif gökadaların merkezindeki çok daha büyük SMBH'lerin etrafında bulunan daha güçlü olanlara benzeyen bir kara deliği çevreleyen bir disk görmek oldukça şaşırtıcıydı. Technion-İsrail Teknoloji Enstitüsü'nden Ari Laor'un açıkladığı gibi:
“Bunun, belirli ışıkların altında, birikim diskinin artık mevcut olmadığını doğrulamak için en iyi aday olduğunu düşündük. Gördüğümüz şey tamamen beklenmedik bir şeydi. Gazın hareket halindeki özellikleri ancak kara deliğe çok yakın ince bir diskte dönen malzemeyle üretildiğini açıkladık. ”
Bu gözlemler özellikle şaşırtıcıydı çünkü araştırma ekibi başlangıçta kabul edilen gökada modellerini doğrulamak için NGC 3147'yi seçti. Bu modeller, gaz bir SMBH yerçekimi çekmesi tarafından yakalandığında toplanma disklerinin oluştuğunu tahmin eder. Diskler kara deliğin dönme hızından hız kazandıkça, yoğun ışık yaymaya başlarlar ve bu da kuasar olarak bilinen parlak bir nükleer üretirler.
Bununla birlikte, diske daha az malzeme çekildiğinde, parçalanmaya başlar ve daha sönük hale gelir. Ekip NGC 3147'ye baktığında, yetersiz beslenen bir kara deliğe sahip daha düşük parlaklıkta aktif bir galaksi görmeyi umuyorlardı. Bianchi'nin açıkladığı gibi:
“Gördüğümüz disk türü, var olmasını beklemediğimiz küçültülmüş bir kuasar. 1.000 veya 100.000 kat daha parlak nesnelerde gördüğümüz aynı disk türüdür. Çok zayıf aktif galaksilerde mevcut modellerin gaz dinamikleri için tahminleri açıkça başarısız oldu. ”
Belirtildiği gibi, disk kara deliğin yoğun yerçekimi alanına çok derinden gömülü olduğundan, gaz diskinden gelen ışık, Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'ne göre değiştirilir. Bu teori, uzay zamanının eğriliğinin, ışığın davranışını bile etkileyebilecek olan (Einstein'ın Özel Görelilik Teorisi tarafından tarif edilen) yerçekimi alanı varlığında nasıl değiştirildiğini açıklar.
Hubble’ın Uzay Teleskop Görüntüleme Spektrografı (STIS) ile yaptıkları gözlemlere dayanarak, ekip diskteki malzemenin ışık hızının% 10'undan daha fazla hareket ettiğini belirledi. Bu aşırı hızlarda, diskteki malzeme bir tarafta Dünya'ya doğru ilerlerken ve diğer tarafa doğru hızla uzaklaştıkça (göreceli ışınlama olarak bilinen bir etki) sönük görünüyordu.
Hubble gözlemleri ayrıca gazın karadeliğin yerçekimsel kuyusuna o kadar gömülü olduğunu, ışığın dalga boyunun gerildiğini ve daha kırmızı görünmesini sağladığını gösterdi. STIS’in keskin çözünürlüğü sayesinde, ekip kara delik bölgesinden gelen hafif ışığı izole edebildi ve kirletici ışığı engelleyebildi. Chiaberge'nin dediği gibi:
“Hubble olmasaydı bunu göremezdik çünkü kara delik bölgesinin parlaklığı düşüktü. Galaksideki yıldızların parlaklığı çekirdekteki her şeyi gölgede bırakır. Bu yüzden onu yerden gözlemlerseniz, çekirdekten gelen hafif emisyonu çeken yıldızların parlaklığı hakimdir. ”
Ekip, Hubble'ı kullanarak düşük parlaklıkta karadeliklerin etrafındaki benzer kompakt diskleri avlamak için bu en son keşfi geliştirmeyi umuyor. Başarılı olursa, ortaya çıkan keşifler gökbilimcilere göreceli eylemde bulunmak için ek fırsatlar sağlayacaktır.
Ekibin gözlemlerini açıklayan çalışma, son zamanlarda Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri.
