eso2119tr — Bilim Bülteni

Samanyolu’nun süper kütleli kara deliğinin etrafındaki yıldızların hareketleri ölçüldü

14 Aralık 2021

Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskop Girişimölçeri (ESO VLTI) gökadamızın merkezinde bulunan süper kütleli kara deliğin etrafındaki bölgenin şimdiye kadarki en derin ve keskin görüntülerini elde etti. Yeni görüntüler VLTI öncesinde mümkün olanın 20 katına kadar yakınlaştırma sağlarken, gökbilimcilerin kara deliğin etrafında şimdiye kadar görülmemiş yıldızları bulmalarını sağladı. Samanyolu gökadasının merkezindeki yıldızların yörüngelerini izleyen ekip kara deliğin kütlesine dair en hassas ölçümleri gerçekleştirmiş oldu.

“Samanyolu’nun merkezindeki kara delik Sagittarius A* hakkında daha fazla şey öğrenmek istiyoruz: Kütlesi tam olarak nedir? Dönüyor mu? Etrafındaki yıldızlar Einstein’ın genel görelilik teorisinden beklediğimiz şekilde mi hareket ediyor? Bu soruları cevaplamanın en iyi yolu süper kütleli kara deliğin yakınlarındaki yıldızların yörüngelerini takip etmek. Biz bunu şimdiye kadar görülmemiş bir hassasiyette yapabileceğimizi gösteriyoruz,” diye açıklıyor Sagittarius A* araştırmaları üzerine 2020 yılında Nobel Ödülü kazanan, Almanya, Garching’teki Max Planck Yer Ötesi Fiziği Enstitüsü (MPE) müdürü Reinhard Genzel. Genzel ve ekibinin Samanyolu’nun süper kütleli kara deliği etrafında dolanan yıldızların yörüngelerine dair otuz yıldır devam eden çalışmalarına dair son bulguları bugün iki makale ile Astronomy & Astrophysics’te yayımlandı.

Kara deliğe daha da yakın yıldızları bulabilmek için GRAVITY olarak bilinen iş birliği ekibinin yeni geliştirdiği analiz yöntemi sayesinde gökada merkezinin daha derin ve keskin görüntüleri elde edildi. “VLTI bize inanılmaz bir uzaysal çözünürlük sağlıyor ve yeni görüntülerle daha öncekinden çok daha derinlere ulaşabiliyoruz. Kara deliğin etrafındaki yıldızların hareketleri ve sayıları ile ortaya çıkarılan ayrıntılar karşısında şaşkınız,” diye açıklıyor MPE’de bulunduğu sırada ekibin görüntüleme çabalarına liderlik eden Garching, Max Planck Astrofizik Enstitüsü’nde araştırmacı Julia Stadler. S300 adlı yeni bulunan bir yıldız bu yöntemin ne kadar güçlü olduğunu gösteriyor, özellikle Sagittarius A* yakınlarındaki çok sönük nesneleri fark edebilmek için.

Mart ve Temmuz 2021 arasında sürdürülen en son gözlemleri ile ekip kara deliğe yaklaşmakta olan yıldızları hassas bir şekilde ölçümlemeye odaklandı. Bunlar arasında Mayıs 2021’de kara deliğe en yakın geçişi yaparak rekoru elinde bulunduran S29 yıldızı da bulunuyor. Bu yıldız, kara deliğe yakınlaşarak, Güneş Dünya uzaklığının yaklaşık 90 katı kadar, sadece 13 milyar kilometre uzaklıktan ve saniyede 8470 kilometreye ulaşan bir hızda geçiş yapmıştır. Kara deliğe bu kadar yakından ve böyle hızlara ulaşarak geçen herhangi bir yıldız olmamıştır.

Ekibin ölçümleri ve alınan görüntüler, ESO’nun Şili’de bulunan VLTI üzerindeki eşsiz GRAVITY aygıtı sayesinde olmuştur. GRAVITY ESO’nun 8.2-metrelik dört adet Çok Büyük Teleskobu (VLT) ile alınan ışığı girişim ölçümü denilen bir yöntemle birleştirmektedir. Bu karmaşık bir yöntem olup, “sonunda VLT teleskoplarının tek başına aldığından 20 kat daha keskin görüntülere ulaşıyor ve Gökada Merkezi’nin gizemlerini ortaya çıkarıyorsunuz,” diyor GRAVITY proje yürütücüsü, MPE’den Frank Eisenhauer.

“Sagittarus A* etrafındaki yakın yörüngelerde bulunan yıldızları takip etmek Dünya’ya en yakın büyük kütleli kara deliğin etrafındaki çekimsel alanı hassas bir şekilde tespit etmeyi, Genel Göreliliği test etmeyi ve kara deliğin özelliklerini belirlemeyi sağlıyor,” şeklinde açıklıyor Genzel. Ekibin önceden aldığı verilerle birleştirilen yeni gözlemler, yıldızların yörüngelerinin, Genel Görelilik ile tahmin edilen yolu izlediklerini onaylıyor. Güneş’in 4,30 milyon katındaki kara deliğin kütlesi şimdiye kadar yapılmış olan en hassas değeri gösteriyor. Araştırmacılar ayrıca Sagittarius A*’nın uzaklığını da daha doğru bir şekilde 27 000 ışık yılı olarak güncellediler.

Yeni görüntüleri elde edebilmek için gökbilimciler bir makine öğrenmesi tekniği olan Bilgi Alanı Teorisi’ni kullandılar. Gerçek kaynakların GRAVITY ile gözlendiklerinde neye benzeyeceğini gözlemlerle karşılaştırdılar.  Bu sayede Sagittarius A*’nın etrafındaki yıldızların bulunması ve izlenmesi mümkün oldu. Ekip GRAVITY gözlemlerine ek olarak önceki VLT aygıtları olan NACO ile SINFONI ve Keck Gözlemevi ile NOIRLAB Gemini Gözlemevi’nden alınan ölçümleri de kullandılar.

GRAVITY bu on yılın sonunda GRAVITY+ olarak güncellenerek tekrar ESO’nun VLTI girişimölçeri ile kullanılacak ve kara deliğe daha yakın ve daha sönük yıldızları ortaya çıkarabilecek. Ekip nihayetinde kara deliğin dönmesi nedeniyle oluşan çekimsel etkilere maruz kalan yeterince yakın yörüngelerdeki yıldızları bulmayı amaçlıyor. ESO’nun gelecekteki Aşırı Büyük Teleskobu (ELT) halen Şili’deki Atacama Çölü’nde inşa halinde olup, ekibin bu yıldızların hızlarını çok daha hassas bir şekilde ölçmelerini sağlayacak. “GRAVITY+ ve ELT’nin güçleri birleştirildiğinde kara deliğin ne kadar hızlı döndüğünü de bulabileceğiz,” diyor Eisenhauer. “Bunu şimdiye kadar kimse başaramadı.”

Daha fazla bilgi

Bu araştırma iki GRAVITY İş Birliği makalesi olarak Astronomy & Astrophysics’te yayımlanmak üzere sunulmuştur.

“The mass distribution in the Galactic Centre from interferometric astrometry of multiple stellar orbits” (doi:10.1051/0004-6361/202142465) başlıklı makale ekibinde R. Abuter (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO]), A. Amorim (Universidade de Lisboa - Faculdade de Ciências, Portugal and Centro de Astrofísica e Gravitação, IST, Universidade de Lisboa, Portugal [CENTRA]),  M. Bauböck (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany [MPE] and Department of Physics, University of Illinois, USA), J. P. Berger (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble, France [IPAG] and ESO), H. Bonnet (ESO), G. Bourdarot (IPAG and MPE), W. Brandner (Max Planck Institute for Astronomy, Heidelberg, Germany [MPIA]), V. Cardoso (CENTRA and CERN, Genève, Switzerland), Y. Clénet (Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris, Meudon, France [LESIA]), Y. Dallilar (MPE), R. Davies (MPE), P. T. de Zeeuw (Sterrewacht Leiden, Leiden University [Leiden], The Netherlands and MPE), J. Dexter (Department of Astrophysical & Planetary Sciences, JILA, Duane Physics Bldg.,University of Colorado [Colorado], Boulder, USA), A. Drescher (MPE), A. Eckart (1st Institute of Physics, University of Cologne, Germany [Cologne] and Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Germany), F. Eisenhauer (MPE), N. M. Förster Schreiber (MPE), P. Garcia (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal and CENTRA), F. Gao (Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg, Germany and MPE), E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE and Departments of Physics and Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, USA), S. Gillessen (MPE), M. Habibi (MPE), X. Haubois (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), G. Heißel (LESIA), T. Henning (MPIA), S. Hippler (MPIA), M. Horrobin (Cologne), L. Jochum (ESO Chile), L. Jocou (IPAG), A. Kaufer (ESO Chile), P. Kervella (LESIA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrère (LLESIA), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Léna (LESIA), D. Lutz (MPE), T. Ott (MPE), T. Paumard (LESIA), K. Perraut (IPAG), G. Perrin (LESIA), O. Pfuhl (ESO and MPE), S. Rabien (MPE), G. Rodríguez-Coira (LESIA), J. Shangguan (MPE), T. Shimizu (MPE), S. Scheithauer (MPIA), J. Stadler (MPE), O. Straub (MPE), C. Straubmeier (Cologne), E. Sturm (MPE), L. J. Tacconi (MPE), K. R. W. Tristram (ESO Chile), F. Vincent (LESIA), S. von Fellenberg (MPE), F. Widmann (MPE), E. Wieprecht (MPE), E. Wiezorrek (MPE), J. Woillez (ESO), S. Yazici MPE and Cologne), ve A. Young (MPE) yer almaktadır.

“Deep images of the Galactic Center with GRAVITY” (doi:10.1051/0004-6361/202142459) is başlıklı makale ekibinde R. Abuter (ESO), P. Arras (Max Planck Institute for Astrophysics [MPA], Garching, Germany and Department of Physics, Technical University Munich [TUM], Garching, Germany), M. Bauböck (MPE and Department of Physics, University of Illinois, USA), H. Bonnet (ESO), W. Brandner (MPIA), G. Bourdarot (IPAG and MPE), V. Cardoso (CENTRA and CERN), Y. Clénet (LESIA), P. T. de Zeeuw (Leiden and MPE), J. Dexter (Colorado and MPE), Y. Dallilar (MPE), A. Drescher (MPE), A. Eckart (Cologne and Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Germany), F. Eisenhauer (MPE), T. Enßlin (MPA), N. M. Förster Schreiber (MPE), P. Garcia (Faculdade de Engenharia, Universidade do Porto, Portugal and CENTRA), F. Gao (Hamburger Sternwarte, Universität Hamburg, Germany and MPE),  E. Gendron (LESIA), R. Genzel (MPE and Departments of Physics and Astronomy, Le Conte Hall, University of California, Berkeley, USA), S. Gillessen (MPE), M. Habibi (MPE), X. Haubois (ESO Chile), G. Heißel (LESIA), T. Henning (MPIA), S. Hippler (MPIA), M. Horrobin (Cologne), A. Jiménez-Rosales (MPE), L. Jochum (ESO Chile), L. Jocou (IPAG), A. Kaufer (ESO Chile), P. Kervella (LESIA), S. Lacour (LESIA), V. Lapeyrère (LESIA), J.-B. Le Bouquin (IPAG), P. Léna (LESIA), D. Lutz (MPE), T. Ott (MPE) , T. Paumard (LESIA) , K. Perraut (IPAG) , G. Perrin (LESIA) , O. Pfuhl (ESO and MPE), S. Rabien (MPE), J. Shangguan (MPE), T. Shimizu (MPE), S. Scheithauer (MPIA), J. Stadler (MPE , O. Straub (MPE), C. Straubmeier (Cologne), E. Sturm (MPE), L.J. Tacconi (MPE), K. R. W. Tristram (ESO Chile), F. Vincent (LESIA), S. von Fellenberg (MPE), I. Waisberg (Department of Particle Physics & Astrophysics, Weizmann Institute of Science, Israel and MPE), F. Widmann (MPE), E. Wieprecht (MPE), E. Wiezorrek (MPE), J. Woillez (ESO), S. Yazici (MPE and Cologne), A. Young (MPE) ve G. Zins (ESO) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) dünya genelindeki bilim insanlarına, tümünün faydasına olacak şekilde, Evren’in gizemlerini keşfetme fırsatı sunmaktadır.  Araştırmacıların heyecan verici sorulara yanıt aradıkları ve gökbilimine olan merakı yaygınlaştırdığı, yer konuşlu birinci sınıf gözlemevlerini tasarlayıp, inşasını ve işletilmesini gerçekleştirerek gökbilimde küresel iş birliğini destekliyoruz. 1962 yılında hükümetler-arası bir kurum olarak kurulan ESO, bugün 16 Üye Ülke (Avusturya, Belçika, Çekya, Danimarka, Fransa, Finlandiya, Almanya, İrlanda, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İspanya, İsveç, İsviçre ve Birleşik Krallık), ev sahibi olarak Şili ve Stratejik Ortak olarak Avustralya tarafından desteklenmektedir. ESO’nun genel merkezi ile ziyaretçi merkezi ve ESO Süpernova planetaryumu Almanya’daki Münih yakınlarında yer alırken, gökyüzünü gözlemek için eşsiz koşullara sahip olan Şili’deki Atacama Çölü teleskoplara ev sahipliği yapmaktadır. ESO üç farklı gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal’da Çok Büyük Teleskop ve onun Girişimölçerini, ek olarak iki tarama teleskobu olan, kırmızı-ötesinde çalışan VISTA ile görünür ışıktaki VLT Tarama Teleskobu’nu işletmektedir. Yine Paranal’da ESO dünyanın en büyük ve en duyarlı gama-ışın gözlemevi olan Cherenkov Teleskop Dizgesi Güney’e ev sahipliği yapacak ve işletecektir. Uluslararası ortakları ile ESO Chajnantor’da gökyüzünü milimetre ve milimetre-altı aralığında gözleyen iki tesis olan APEX ve ALMA’yı işletmektedir. Paranal yakınlarındaki Cerro Armazones’te “dünyanın gökyüzünü izleyen en büyük gözü” olacak ESO’nun Aşırı Büyük Teleskobu’nu inşa ediyoruz. Şili Santiago’daki ofislerimizden ülkedeki operasyonlarımızı destekleyerek Şili toplumunu ve ortaklarımızı ilgili süreçlere dahil ediyoruz.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

• Araştırma makalesi 1
• Araştırma makalesi 2
• VLT/VLTI fotoğrafları
• ESO'nun Aşırı Büyük Teleskobu hakkında daha fazla bilgi
• Medya çalışanları için: ambargolu haberleri kendi dilinizde almak için üye olun
• Bilim insanları: bir hikayeniz var mı? Araştırma makalenizi haber yapmak için bizimle paylaşın

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00
E-posta: arifscag@gmail.com

Reinhard Genzel
Director, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 3281
E-posta: genzel@mpe.mpg.de

Julia Stadler
Max Planck Institute for Astrophysics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 2205
E-posta: jstadler@mpe.mpg.de

Frank Eisenhauer
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 3563
E-posta: eisenhau@mpe.mpg.de

Stefan Gillessen
Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 30000 3839
Cep: +49 176 99 66 41 39
E-posta: ste@mpe.mpg.de

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cep: +49 151 241 664 00
E-posta: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso2119.