Resim kredisi: Hubble
Bir galaksinin yerçekimi merceği gibi davrandığı ve arkasında gizli parlak bir quasar gibi daha uzak bir nesnenin gökyüzünde birden fazla görüntü ürettiği birçok örnek bilinmektedir. Ancak 20 yılı aşkın bir süredir kalıcı bir gizem var: Einstein’ın genel görelilik teorisi, tek sayıda görüntü olması gerektiğini tahmin ediyor, ancak neredeyse gözlemlenen tüm lenslerde sadece 2 veya 4 bilinen görüntü var. Şimdi, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden (CfA) gökbilimci Joshua Winn ve iki eski CfA meslektaşı David Rusin (şu anda Pennsylvania Üniversitesi'nde) ve Christopher Kochanek (Ohio Eyalet Üniversitesi) mercekli bir kuasar. Ophiuchus takımyıldızında PMN J1632-0033 olarak bilinen sistemin radyo gözlemleri, mercek gökadasının ve merkezinde yer alması beklenen süper kütleli kara deliğin araştırılması için kullanılabilecek hafif bir merkezi görüntüyü ortaya çıkardı.
“Bu merkezi görüntüyü bulmak kendi başına ilginç, ama bize mercek galaksisi hakkında söyleyebilecekleri için daha da önemli. Bu bize gökadaları incelemek için Hubble Uzay Teleskobu'nda bile sadece hafif lekeler olması için yeni bir araç sunuyor ”dedi.
Kuasarlar, süper kütleli karadelikler tarafından güçlendirildiğine inanılan son derece uzak ve parlak nesnelerdir. Kara deliğe düşen maddenin çekim enerjisini ışığa ve radyo dalgaları gibi diğer radyasyon türlerine dönüştürerek parlak bir şekilde parlarlar.
Yerçekimi merceklemesinde, bir galaksiye yakın geçen bir kuasardan gelen ışık ışınları, bir cam mercekten geçerken bükülecekleri gibi galaksinin yerçekimi alanı tarafından bükülür. Bir galaksinin merkezi ne kadar yoğunsa ve yerçekimi ne kadar güçlü olursa, merkezi görüntü o kadar sönük olur. Yine de, ışığı mercek gökadasının ortasına en yakın olan bu merkezi görüntü, bize bu gökadanın çekirdeği hakkında çok şey söyleyebilir. Bu fırsat, bu tür merkezi görüntüleri bulmayı özellikle arzu edilir kılmaktadır.
PMN J1632-0033 sisteminde, kırmızıya kayma z = 3.42 (yaklaşık 11.5 milyar ışıkyılı uzaklıkta) radyo gürültülü bir kuasar, kırmızıya kayma z ~ 1'de (yaklaşık 8 milyar ışıkyılı uzaklıkta) eliptik bir galaksi tarafından mercek altına alınıyor. . Kuasarın iki görüntüsünün olduğu biliniyordu ve üçüncü, çok zayıf bir radyo kaynağının merkezi görüntü olduğundan şüpheleniliyordu. Bununla birlikte, bu üçüncü kaynak mercek gökadasının tam üstündeydi ve bu yüzden mercek gökadasının kendisine özgü olabilirdi.
Winn ve meslektaşları, Ulusal Bilim Vakfı’nın Çok Büyük Dizisi ve Çok Uzun Taban Dizisi kullanarak her üç görüntünün radyo “rengini” veya spektrumunu gözlemleyerek, üçüncü kaynağın gerçekten de kuasarın merkezi görüntüsü olduğuna dair zorlayıcı kanıtlar sağladılar. Spektrumu, radyo enerjisinin bir kısmının mercek gökadası tarafından emildiği düşük frekanslar dışında, esas olarak diğer iki görüntü ile aynıdır.
Kuasarın üç görüntüsünün geometrisi ve özellikleri zaten bize mercek galaksisinin çekirdeğini anlatıyor. Örneğin, merkezi kara deliği 200 milyondan az güneş kütlesinden daha ağırdır. Ayrıca, merkezi görüntünün bulunduğu yerdeki yüzey yoğunluğu (gökyüzünün düzlemine karşı öngörülen madde miktarı) kare parsek başına 20.000 güneş kütlesinden fazladır. (Karşılaştırma için, Samanyolu'nun güneşimizin yakınındaki yüzey yoğunluğu, kare parsec başına yaklaşık 50 güneş kütlesidir.) Mercek gökadası için her iki rakam, Dünya'ya yüzlerce kez daha yakın gökadaların ayrıntılı gözlemlerine dayanan beklentilerle uyumludur.
“Gökada merkezleri hakkındaki bilgimizin neredeyse tamamı çok yakın gökadaları incelemekten geliyor. Merkezi görüntülerle ilgili dikkat çekici olan şey, yüzlerce kez daha uzaktaki gökadaların göbekleri ve komşu gökadalarımızdan milyarlarca yıl daha genç olan benzer bilgileri alabilmenizdir ”dedi.
Bu araştırmaya çevrimiçi olarak http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136 adresinden ulaşılabilir ve Nature dergisinin 12 Şubat 2004 sayısında yayınlanacaktır.
Merkezi Cambridge'de bulunan Mass., Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi, Smithsonian Astrofizik Gözlemevi ile Harvard Koleji Gözlemevi arasında ortak bir işbirliğidir. Altı araştırma bölümüne ayrılmış olan CfA bilim adamları, evrenin kökenini, evrimini ve nihai kaderini inceliyorlar.
Orijinal Kaynak: Harvard CfA Haber Bülteni
