Galaksimizin kalbinde derin bir kara delik var. Yoksa öyle mi? Şimdi her şey batı cephesinde sessiz olsa da, galaktik merkezimizin bir zamanlar oldukça etkileyici bazı etkinliklere ev sahipliği yaptığına dair kanıtlar olabilir - bu etkinlik, bir uydu galaksisinde boğulduğu için çoklu çarpışma olaylarını ve kara deliklerin birleşmesini içerebilir. Bir çift yardımcı doçent, Vanderbilt'teki Kelly Holley-Bockelmann ve Georgia Teknoloji Enstitüsü'nden Tamara Bogdanovic'in yeni görüşleri sayesinde Samanyolu'nun inanılmaz derecede aktif geçmişine işaret eden daha fazla kanıtımız var.
Holley-Bockelmann, “Tamara ve ben, Colorado'nun Aspen kentinde bu yeni gözlemlerin çoğunun açıklandığı bir astronomi konferansına katıldık” dedi. “Ocak 2010'du ve bir kar fırtınası havaalanını kapatmıştı. Denver için araba kiralamaya karar verdik. Fırtınadan geçerken, konferanstaki ipuçlarını bir araya getirdik ve yaklaşık 10 milyon yıl önce iki kara delik arasındaki çarpışmanın tek bir felaket olayının tüm yeni kanıtları açıklayabileceğini fark ettik. ”
Şimdi, göksel kürenin yarısını kaplayan büyük bir bulutsuyla aydınlatılan bir gece gökyüzünü hayal edin. Bu bir rüya değil, bir gerçek. Bu büyük yüksek enerjili radyasyon lobları Fermi baloncukları olarak bilinir ve Samanyolu'nun çekirdeğinin her iki tarafında yaklaşık 30.000 ışıkyılı bir bölgeyi kaplarlar. Bunları doğrudan görünür ışıkta gözlemleyemesek de, bu parçacıklar saniyede 186.000 mil hızla ilerliyor ve röntgen ve gama ışını dalga boylarında parlıyor.
Santa Cruz'daki California Üniversitesi'nden Fulai Guo ve William G. Mathews'e göre: “Fermi baloncukları, galaksimizdeki son zamanlarda güçlü bir AGN jet etkinliği için makul kanıtlar sağlayarak halo CR popülasyonunun ve kanalının kökenine yeni bakış açıları getiriyor disk gökadalarındaki büyük kara deliklerin büyümeleri sırasında geri besleme enerjisi açığa çıkardıkları ”dedi.
Bununla birlikte, galaktik merkezimiz sadece inanılmaz kabarcıklardan daha fazlasına ev sahipliği yapıyor - Samanyolu'nun alanındaki en büyük genç yıldız kümelerinden üçünün bulunduğu yer. Merkez, Kemerler ve Quintuplet kümeleri olarak bilinen her grupta Güneş'i cüce eden yüzlerce sıcak, genç yıldız bulunur. Kısa, parlak, şiddet dolu hayatlar yaşayacaklar ... birkaç milyon yıl içinde yanıyorlar. Hızlı yaşadıkları ve genç öldükleri için, bu küme yıldızlarının son yıllarda galaktik merkezin yakınında bir yıldız oluşumu patlaması sırasında oluşmuş olması gerekir - bu kozmik bulmacanın bir başka ipucu.
“Yüksek kütleleri ve görünürdeki en ağır IMF'leri nedeniyle, Galaktik Merkez kümeleri Galaksideki en büyük yıldızlardan bazılarını içeriyor. Büyük yıldızlar, Orion gibi bireysel yıldız oluşum bölgelerinden ilk yıldızların doğduğu zaman yeniden iyonlaşma çağında erken Evrene kadar tüm boyut ve mesafe ölçeklerindeki astrofiziksel olayların temel bileşenleri ve probları olduğundan bu önemlidir. Malzemeler olarak, yıldızlararası ortamın enerjileri ve bileşimi üzerindeki etkileri yoluyla yerel çevrelerinin ve bireysel galaksilerinin dinamik ve kimyasal evrimini kontrol ediyorlar. ” diyor Donald F. Figer. “Muhtemelen ilk galaksilerin erken evriminde önemli bir rol oynarlar ve bunların gama ışını patlamaları olarak görülen Evrendeki en enerjik patlamaların öncüleri olduğuna dair kanıtlar vardır. Problar olarak, yıldız oluşum sürecinin üst sınırlarını tanımlarlar ve mevcudiyetleri muhtemelen yakınlardaki alt kütle yıldızlarının daha fazla oluşumuna son verir. Ayrıca galaktik birleşmelerin, yıldız patlaması galaksilerinin ve aktif galaktik çekirdeklerin önde gelen çıktı ürünleridir. ”
Gizemi derinleştirmek için merkezi kara deliğimize daha yakından bakın. Çapı yaklaşık 40 ışık saniyesine yayılır ve yaklaşık dört milyon güneş kütlesine sahiptir. Bildiklerimize göre, bu yoğun yerçekimi gelgitleri üretmelidir - çevrede emilmesi gereken olanlar. Peki, gökbilimciler olay ufkundan 3 ışık yılı daha yakın yeni, parlak yıldız gruplarını nasıl keşfettiler? Tabii ki, unutulmaya giderler, ancak veriler bu yıldızların orada oluşmuş gibi göründüğünü gösteriyor. Galaktik merkezimizde bulunandan 10.000 kat daha yoğun bir moleküler bulut gerektireceği düşünüldüğünde bu oldukça başarılı! Orada eski yıldızlar da olmamalı mı? Cevap evet, olmalı… ama gözlemleyebileceğimizden ve mevcut teorik modellerin öngördüğünden çok daha azı var.
Holley-Bockelmann sorunun dinlenmesine izin vermek üzereydi. Eve döndüğünde, bilmeceyi çözmek için Vanderbilt yüksek lisans öğrencisi Meagan Lang'ın yardımına başvurdu. Sonra Almanya'daki Max Planck Kütleçekimi Fiziği Enstitüsü'nden Pau Amaro-Seoane, İspanya'daki Institut de Ciències de l’Espai'den Alberto Sesana ve yardımcı olması için Vanderbilt Araştırma Görevlisi Profesör Manodeep Sinha'yı işe aldılar. Bu bilmeceyi çözmeye yardımcı olacak çok parlak akılla, yakında gözlemleri eşleştiren ve test edilebilir tahminlere izin veren makul bir açıklamaya ulaştılar.
Teorilerine göre, Samanyolu uydu galaksisi çekirdeğimize doğru göç etmeye başladı. Galaksimizle birleşirken, kütlesi yırtıldı, sadece kara deliğini ve yerçekimine bağlı küçük bir yıldız koleksiyonunu bıraktı. Birkaç milyon yıl sonra, bu "artık" sonunda galaktik merkeze ulaştı ve kara delikler birleşmeye başladı. Daha küçük kara delik daha büyük bir kara delik içine girerken, daha büyük kara deliğe doğru iterek büyük gaz ve toz yığınlarını sürdü ve Fermi kabarcıklarını yarattı. Düello yerçekimi kuvvetleri yumuşak değildi ... bu yoğun gelgitler, çekirdeği çevreleyen moleküler bulutları taze, genç yıldızlar üretmek için gereken yoğunluğa sıkıştırabiliyordu. Belki de şimdi galaktik merkezde gözlemlediğimiz çok genç yıldızlar?
Ancak, resimde gözle görülenden daha fazlası var. Kozmik çimin aynı şekilde sürülmesi, varolan eski yıldızları büyük merkezi karadelikten uzaklaştırırdı. Bir kara delik birleşmesinin galaksiye hiper hızlarda fırladığı mevcut modellere uyan bir sahne… süper kütleli karadeliğimizin sınırlarında eski yıldızların eksikliğinin gözlemlenmesine uyan bir sahne.
Bogdanovic, “Uydu galaksisinin karadeliğinin yerçekimi çekmesi galaktik merkezden yaklaşık 1.000 yıldız oymuş olabilir” dedi. “Bu yıldızlar hala orijinal yörüngelerinden yaklaşık 10.000 ışıkyılı uzaklıkta uzayda yarışıyor olmalı.”
Bunlardan herhangi biri kanıtlanabilir mi? Cevap Evet. Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması gibi büyük ölçekli anketler sayesinde, benzer bir etkileşime maruz kalmamış yıldızlardan daha yüksek bir hızda hareket eden yıldızları tespit edebilmeliyiz. Holley-Bockelmann ve Bogdanovic gibi gökbilimciler zor kanıtlara bakarlarsa, muhtemelen Samanyolu birleşme modellerini doğrulayacak güvenilir bir sayıda yüksek hızlı yıldız keşfederler.
Yoksa sadece kabarcıklar mı üflüyorlar?
