eso2212tr — Bilim Bülteni

Gökbilimcilerden Samanyolu’nun süper kütleli kara deliği etrafında dolanan sıcak gaz kabarcığı tespiti

22 Eylül 2022

Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizgesi’ni (ALMA) kullanan gökbilimciler gökadamızın merkezindeki kara delik Sagittarius A*’nın yörüngesinde “sıcak bir bölgeye” dair işaretler buldu. Bulgular süper kütleli kara deliğin gizemli ve dinamik çevresini daha iyi anlamamızı sağlayacak.

“Sagittarius A*’nın etrafında dolanan sıcak gaz kabarcığının yörüngesi Merkür gezegenine benzer boyutlarda, ancak tam bir turunu sadece 70 dakikada tamamlıyor. Bunun olabilmesi için gazın hızının ışık hızının % 30’u gibi akıl almaz bir büyüklükte olması gerekiyor!” diyor bugün Astronomy & Astrophysics’te yayımlanan araştırmaya liderlik eden, Almanya, Bonn’daki Max Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü’nden Maciek Wielgus.

Gözlemler Olay Ufku Teleskobu (EHT) İş Birliği’nin kara delik görüntüleme kampanyası sırasında Şili’deki And dağlarında bulunan ALMA ile gerçekleştirildi — Avrupa Güney Gözlemevi’nin (ESO) ortağı olduğu bir radyo teleskop dizgesi. 2017’de EHT aralarında ALMA’nın da bulunduğu dünya genelindeki sekiz radyo teleskobu birbirine bağlayarak Sagittarius A*’nın yeni yayınlanan ilk görüntüsünü elde etti. EHT görüntüsünü kalibre etmek için EHT İş Birliği üyeleri Wielgus ve arkadaşları Sagittarius A*’nın EHT gözlemleriyle eş zamanlı olarak kaydedilen ALMA verilerini kullandı. Ekibi şaşırtan şey kara deliğin doğasına dair gizli kalan ip uçları daha çok ALMA ölçümleriyle ortaya çıkarılması oldu.

Gökadanın merkezinden yayılan bir patlama ya da X-ışın enerji parlamasının NASA’nın Chandra Uzay Teleskobu ile tespitinden hemen sonra şans eseri bazı gözlemler yapılabildi. X-ışın ve kırmızı ötesi teleskoplarla daha önce gözlenen bu tür parlamaların, “sıcak bölgeler” denilen, kara deliğe çok yakın ve hızlı bir yörüngede bulunan sıcak gaz kabarcıkları olduğu düşünülüyor.

Gerçekten yeni ve şaşırtıcı olan şey ise bu parlamaların uzaklığı nedeniyle açıkça Sagittarius A*’nın sadece X-ışın ve kırmızı-ötesi gözlemlerinde görülmesidir. Burada ise ilk kez radyo gözlemlerinde yörüngedeki sıcak bölgelerin varlığına dair güçlü işaretleri görüyoruz,” diyor Polonya, Nikolas Kopernik Gökbilim Merkezi ve ABD Harvard Üniversitesi Kara Delik Girişimi üyesi Wielgus.

Belki de kırmızı ötesi dalga boylarında tespit edilen bu sıcak bölgeler aynı fiziksel olayın göstergesidir: kırmızı-ötesinde görüntülenen sıcak bölgeler soğudukça daha uzun dalga boylarında görünür hale geliyorlar, aynı ALMA ve EHT tarafından gözlendiği gibi,” diye ekliyor çalışmaya katılan Hollanda, Radboud Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Jesse Vos.

Parlamaların Sagittarius A*’ya oldukça yakın görüngede dolanan çok sıcak gazdaki manyetik etkileşimlerle ortaya çıktığı uzun süredir düşünülmekteydi ve yeni bulgular bu fikri destekliyor. “Şimdi bu parlamaların manyetik kökeni için güçlü bir kanıt bulduk ve gözlemlerimiz bu sürecin geometrisi hakkında bize ipucu sağlıyor. Bu olaylara dair teorik çıkarımlarda bulunabilmek için yeni verilerin oldukça yardımı oluyor,” diyor Radboud Üniversitesi’nden eş-yazar Monika Mościbrodzka.

ALMA’yı kullanan gökbilimciler kara deliğin manyetik alanını açıklamak için Sagittarius A*dan yayılan kutuplanmış radyo ışınımlarını araştırıyor. Ekip bu gözlemleri teorik modellerle birlikte kullanarak sıcak bölgenin oluşumu ve gömülü olduğu bölge ile Sagittarius A*’nın çevresindeki manyetik alan hakkında daha fazla şey öğrenmeye çalışıyor. Bulguları önceki gözlemlere göre bu manyetik alanın şekli hakkında daha güçlü bilgiler sağlarken, kara deliğimizin doğası ve çevresindekiler hakkında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor.

Gözlemler ESO’nun Çok Büyük Teleskobu (VLT) üzerindeki GRAVITY aygıtı ile kırmızı-ötesinde yapılan önceki keşiflerin bazılarını onaylar nitelikte. GRAVITY ve ALMA ile alınan veriler parlamanın kara deliğin etrafında, gökyüzünde saat yönünde ve ışık hızının % 30’una yakın hızlarda dolanan, yörüngesi karşıdan görülecek şekilde hizalanmış sıcak bölgeden kaynaklandığını göstermektedir.

Gelecekte hem GRAVITY hem de ALMA ile çoklu dalga boylarında yapılacak ortak gözlemler sayesinde çeşitli frekanslarda sıcak bölgeleri takip etmeyi başarabiliriz — böyle bir çabanın başarıya ulaşması Gökada merkezindeki parlamaların fiziğini anlama yolunda gerçek bir atılım olacaktır,” diyor çalışmanın eş-yazarlarından, İspanya València Üniversitesi’nden Ivan Marti-Vidal.

Ekip yörüngedeki gaz kümelenmelerini EHT ile doğrudan ve kara deliğe daha yakın konumlarda gözlemeyi ümit ederek onun hakkında daha fazla şey öğrenmek istiyor. “Belki de bir gün Sagittarius A*’da neler olup bittiğini ‘biliyoruz’ diyecek kadar rahat olacağız,” diyor son olarak Wielgus.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma “Orbital Notion near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations” başlıklı bir makale olarak Astronomy & Astrophysics adlı dergide (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202244493) yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde M. Wielgus (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany [MPIfR]; Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Polish Academy of Sciences, Poland; Black Hole Initiative at Harvard University, USA [BHI]), M. Moscibrodzka (Department of Astrophysics, Radboud University, The Netherlands [Radboud]), J. Vos (Radboud), Z. Gelles (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA and BHI), I. Martí-Vidal (Universitat de València, Spain), J. Farah (Las Cumbres Observatory, USA; University of California, Santa Barbara, USA), N. Marchili (Italian ALMA Regional Centre, INAF-Istituto di Radioastronomia, Italy and MPIfR), C. Goddi (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Cagliari, Italy and Universidade de São Paulo, Brazil), ve H. Messias (Joint ALMA Observatory, Chile) yer almaktadır.

Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizgesi (ALMA) uluslar-arası bir gökbilim tesisidir ve Şili Cumhuriyeti ile iş birliğinde bir ESO, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Japonya Doğa Bilimleri Ulusal Enstitüleri (NINS) ortaklığıdır. ALMA Avrupa'da Üye Ülkeler adına ESO tarafından, NSF ile Kanada Ulusal Araştırma Vakfı (NRC) tarafından, Tayvan Ulusal Bilim Konseyi (NSC) ve Tayvan Sinica Akademisi (AS) tarafından, NINS ve Kore Gökbilim ve Uzay Bilimleri Enstitüsü (KASI) iş birliği ile finanse edilmektedir. ALMA'nın yapımı ve işletilmesi Avrupa kısmında Üye Ülkeler adına ESO tarafından, Kuzey Amerika kısmında Üniversiteler Birliği Kuruluşu (AUI) tarafından yönetilen Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi (NRAO) tarafından, Doğu Asya kısmında Japonya Ulusal Gökbilim Gözlemevi (NAOJ) tarafından yürütülmektedir. Birleşik ALMA Gözlemevi (JAO), birleştirilmiş liderliği ve ALMA'nın oluşturulması, idaresi ve işletilmesinin yönetimini sağlamaktadır.

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

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
E-posta: arifscag@gmail.com

Maciek Wielgus
Max Planck Institute for Radio Astronomy
Bonn, Germany
Tel: +48 602417268
E-posta: maciek.wielgus@gmail.com

Monika Mościbrodzka
Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
Tel: +31-24-36-52485
E-posta: m.moscibrodzka@astro.ru.nl

Ivan Martí Vidal
University of Valencia
Valencia, Spain
Tel: +34 963 543 078
E-posta: i.marti-vidal@uv.es

Jesse Vos
Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
Cep: +31 6 34008019
E-posta: jt.vos@astro.ru.nl

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

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso2212.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso2212tr
Adı:Sagittarius A*
Tür:Milky Way : Galaxy : Component : Central Black Hole
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

Görüntüler

The orbit of the hot spot around Sagittarius A*
The orbit of the hot spot around Sagittarius A*
sadece İngilizce
First image of our black hole
First image of our black hole
sadece İngilizce
The Milky Way and the location of its central black hole as viewed from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
The Milky Way and the location of its central black hole as viewed from the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
sadece İngilizce
Wide-field view of the centre of the Milky Way
Wide-field view of the centre of the Milky Way
sadece İngilizce
Sagittarius A* in the constellation of Sagittarius
Sagittarius A* in the constellation of Sagittarius
sadece İngilizce

Videolar

Hot Gas Bubble Swirling Around our Supermassive Black Hole (ESOcast 256 Light)
Hot Gas Bubble Swirling Around our Supermassive Black Hole (ESOcast 256 Light)
sadece İngilizce
Sagittarius A* and animation of the hot spot around it
Sagittarius A* and animation of the hot spot around it
sadece İngilizce