En Parlak Kuasarın Çevresinde Keşfedilen Gizemli Radyo Yapıları

Gökbilimciler, bilinen Evrendeki en parlak kara delikten çıkan iki büyük, gizemli nesne keşfettiler.

1959'da kozmik radyo dalgası kaynakları araştırmasında keşfedilen süper kütleli kara delik 3C 273, bir kuasardır. Ona bir başka deyişle “yarı yıldız nesnesi"diyebiliriz, çünkü bu devler tarafından yayılan ışık, yıldız ışığı ile karıştırılabilecek kadar parlaktır.

Kara deliklerin kendileri ışık yaymazken, en büyükleri toplanma diskleri adı verilen devasa gaz girdaplarıyla çevrilidir; Gaz kara deliğe yakın ışık hızında düştüğünde, sürtünme, diski ısıtır ve radyasyonla parlamasına neden olur. Bunlar tipik olarak radyo dalgaları olarak algılanır.

Kuasar 3C 273, şimdiye kadar tanımlanan ilk kuasardır. Aynı zamanda en parlak olanıdır, 2,4 milyar ışık yılı uzaklıkta dururken Dünya'nın Güneşinden 4 trilyon kat daha fazla parlar.

On yıllar boyunca, bilim insanları kara delik çekirdeğini kapsamlı bir şekilde incelediler - ancak kuasar çok parlak olduğu için, onu barındıran çevreleyen galaksiyi incelemek neredeyse imkânsız oldu. Bu olağanüstü parlaklık, ironik bir şekilde, bilim insanlarını, kuasarların ev sahibi galaksilerini nasıl etkilediği konusunda büyük ölçüde karanlıkta bıraktı.

Şimdi, The Astrophysical Journal'da 28 Nisan'da yayınlanan yeni bir çalışma sonunda bunu değiştirebilir.

Araştırmada, ekip, kuasar 3C 273'ün parıltısını, ev sahibi gökadası tarafından yayılan ışıktan ayırmak için Şili'deki Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA) radyo teleskopunu kalibre etti.

Sadece kuasar galaksisinin yaydığı radyo dalgalarıyla kaldılar – daha önce hiç görülmemiş iki büyük ve gizemli radyo yapısını ortaya çıkardılar.

Bir yapı, tüm galaksiyi saran ve ardından güneybatıya doğru on binlerce ışık yılı boyunca uzanan muazzam bir radyo ışığı lekesi gibi görünüyor. Bu radyo sisi ikinci yapı ile örtüşüyor – astrofiziksel jet olarak bilinen ve aynı zamanda on binlerce ışık yılı boyunca uzanan devasa bir enerji jeti.

Bilim insanları, astrofiziksel jetlerin nasıl veya neden oluştuğundan tam olarak emin değiller. Bununla birlikte, jetlerin kuasarlar ve diğer süper kütleli kara delikler etrafında yaygın olarak görüldüğünü ve muhtemelen bir kara delik ile onun birikim diski arasındaki etkileşimlerden kaynaklandığını düşünüyorlar. Jetler tipik olarak iyonize (elektrik yüklü) maddeden yapılır ve ışık hızına yakın bir hızda hareket eder.

Bu jetler tarafından salınan radyasyon, görüntülendikleri radyo frekansına bağlı olarak daha parlak veya daha sönük görünebilir - ancak 3C 273'ü çevreleyen büyük radyo yapısı, frekansından bağımsız olarak tek tip bir parlaklık gösterdi. Araştırmacılara göre bu, iki radyo yapısının ayrı, ilgisiz fenomenlerle bağlantılı olarak oluştuğunu gösteriyor.

Ekip, birkaç teoriyi test ettikten sonra, galaksinin etrafındaki büyük radyo sisinin, doğrudan kuasar tarafından iyonize edilen hidrojen gazından geldiği sonucuna vardı. Araştırmacılara göre bu, süper kütleli bir kara deliğin etrafında ilk kez görüldü.

Bu keşif, astronomide uzun süredir devam eden bir gizeme değiniyor: Bir kuasar, ev sahibi galaksisinde yeni yıldızların oluşumunu engelleyecek kadar çok gazı iyonize edebilir mi? Bu soruyu cevaplamak için araştırmacılar, galaksinin tahmini gaz kütlesini aynı tip ve büyüklükteki diğer galaksilerle karşılaştırdılar.

Kuasar gerçekten akıllara durgunluk veren miktarda gazı iyonize ederek yeni yıldızlar oluşturmak için işe yaramaz hale getirirken, yıldız oluşumunun tüm galakside gözle görülür bir şekilde bastırılmadığını buldular. Bu, gelişen, büyüyen galaksilerin, merkezlerinde radyasyon püskürten kuasarlarla hala var olabileceğini düşündürmektedir.

Tokyo'daki Kogakuin Üniversitesi'nde doçent olan çalışma yazarı Shinya Komugi yaptığı açıklamada, "Bu keşif, daha önce optik ışıkla gözlemler kullanılarak ele alınan sorunları incelemek için yeni bir yol sağlıyor" dedi.