Birbirine çok yakın iki süper kütleli kara delik bulundu

NASA’nın Chandra ve Hubble teleskopları bir çift süper kütleli kara delik tespit etti. Bu keşfi özel kılan, hem Dünya’ya, hem de birbirlerine şaşırtıcı derecede yakın olmalarıydı. Aslında birbirlerine uzaklıkları 300 ila 400 ışık yılı. Bizler için bu mesafe kafamızda canlandıramayacağımız kadar büyük bir mesafe. Somut bir örnek vermek gerekirse Dünya’dan 300 ışık yılı uzaktan buraya teleskopla bakılmaya kalksa bugünkü dünyayı değil 1724 yılındaki dünyayı görmek mümkün olacaktı. Ama konu devasa kara delikler olunca bunlar şimdiye kadar birbirine en yakın olanlar. Yani gökbilimcilere devasa kara delikler birbirine yaklaştığında neler olduğunu incelemek için çok iyi bir fırsat çıktı.

Tek başına hareket eden yıldızların aksine galaksiler birbirleriyle daha sık birbiriyle çarpışır. Tabii sık karşılaşmaktan kastınız her birkaç milyar yılda bir ise büyük ve orta büyüklükteki galaksilerin çoğunun çekirdeğinde süper kütleli kara delikler vardır ve galaktik çarpışmalar bu kara delikleri birbirine yaklaştırır. Bu hafta çıkan başka bir araştırmada Samanyolu’nun dokuz milyar yıl önce başka bir galaksiyle çarpıştığı ve bunun sonucunda bizim kara deliğimizin diğerininkiyle birleşmiş olabileceği iddia edildi mesela.

Süper kütleli kara delikler bir galaksinin tamamının dinamiğini etkileyebilir. Dolayısıyla bunlar arasındaki etkileşimler gökbilimcilerin anlamak istediği bir şey.

İki süper kütleli kara delik

MCG-03-34-64 sahip olduğu gaz miktarıyla zaten sıra dışı bir galaksi. Gelecekte yıldız oluşumu konusunda epey potansiyel barındırıyor. Hubble ve Chandra teleskopları galaksinin çekirdeğindeki yoğun parlaklığı incelediğinde başka bir şey buldu. Aktif Galaktik Çekirdek (AGN) olarak bilinen bu parlaklık bir kara deliğin içine düşen ve sürtünme yoluyla ısınan malzemeden çıkan ışıktı.

Oysa bu sefer farklı bir şey vardı. The Astrophysical Journal’da yayınlanan çalışmada teleskoplar o ışığa katkısı olan iki süper kütleli kara delik olduğunu gösterdi. Elbette iki kara deliği de göremiyoruz. Ama gökbilimciler Hubble teleskobunun verilerinde sıcak oksijen gazı nedeniyle oluşan kırınım tepe noktaları dediğimiz bir parlaklık fark etmişler. Bu büyük parlaklık çok küçük bir alandan geldiği için iki ayrı kara deliğin var olduğunu düşünmüşler.

Sonrasında devreye Chandra X ışını teleskobu giriyor. Aynı bölgeyi bir de o X ışını bandında inceleyerek burada yüksek enerjili iki ayrı X ışını kaynağı tespit etmiş. Bu X ışını kaynakları, Hubble’ın optik gözlemlerinde görülen parlak ışık noktalarıyla da çakışıyordu. Yani iki ayrı kara deliğin birbiriyle çakışmış olması teyit edilebildi. Zaten Very Large Array adlı radyo teleskobu da aynı bölgede iki ayrı radyo emisyon kaynağı tespit etti.

Hubble galaksinin çekirdeğinde üçüncü bir parlak ışık kaynağı tespit etti ama bunun ne olduğunu hiçbir teleskop saptayamadı. Bir teoriye göre kara deliklerden birinden çıkan jetler daha yoğun gaz parçasına çarpıyor olabilir.

Süper kütleli kara deliklerin birleşiminde dalga boylarını görmeye teknolojimiz yetmiyor

Galaksiler birleştiğinde kara delikler doğrudan çarpışmaz. Bunun yerine birbirlerinin etrafında spiral şekilde dönmeye başlarlar. Bu dönüş sırasında kara deliklerin yörüngesi zaman içinde daralır. Bu duruma sebep olan şey kara deliklerin sistemdeki enerjinin bir kısmını kaybetmesidir.

Kara delikler enerji kaybederken kütleçekim dalgaları denen dalgalar yayar. Kütleçekim dalgaları uzay-zamanın dalgalanmasına neden olan enerji taşmalarıdır. Kara delikler böyle birbirine yaklaştıkça yörüngeleri daralır ve en nihayetinde birleşir. Bu birleşme uzay zamanın bir zil gibi çınlamasına neden olacak kadar büyük etki yaratır.

Hubble üç ayrı parlak ışık noktası belirledi. Fotoğraf: NASA/ESA/Anna Trindade Falcão (STScI)

Bilim insanları şimdiye kadar yıldız kütleli kara deliklerin birleşmesi sırasında oluşan kütleçekim dalgalarını tespit edebildi. Ama onlarınki daha kısa dalga boylarına sahip kütleçekim dalgaları üretiyor. Süper kütleli kara deliklerin birleşmesiyse çok daha uzun dalga boylarına sahip kütleçekim dalgaları üretmeli. Ne var ki şu an sahip olduğumuz teknoloji bu kadar uzun dalga boyunu tespit edebilecek kadar hassas değil.

Yine de bilim insanları gelecekte uzay tabanlı kütleçekim dalgası gözlemevlerinin bu süper kütleli kara delik birleşmelerinin yaydığı kütleçekim dalgalarını tespit edebilmeyi umuyor.

James Webb’den yeni harika: En yaşlı süper kütleli kara delik görüntülendi