150 Samanyolu genişliğindeki kara delik trilyonlarca Güneş’e eş değer enerji üretiyor

Avrupa’nın LOFAR (Düşük Frekanslı Dizi) radyo teleskobuyla çekilen bu görüntü, bilinen en uzun kara delik jeti ikilisini gösteriyor. Oxford Üniversitesinde çalışan eş kâşif Aivin Gast’ın Antik Yunan mitolojisindeki bir deve ithafen Porfirion adını verdiği bu jet sistemi 23 milyon ışık yılı genişliğinde; yani art arda sıralanan 140 Samanyolu galaksisine eşdeğer. 7,5 milyar ışık yılı uzaklıktaki süperkütleli kara deliği barındıran galaksi, görüntünün merkezinde bir nokta olarak görülüyor. Merkez yakınındaki en büyük leke benzeri yapı, ayrı ve daha ufak boyutlu bir jet sistemi. 

Yeni keşfedilen uzak bir kara delik jeti ikilisi, şimdiye kadar bu türde görülen en geniş yapı niteliğinde. Evren şimdiki yaşının henüz yarısına gelmemişken oluşan bu ikili, uzayın 23 milyon ışık yılı genişlikteki kısmında trilyonlarca Güneş’e eşdeğer enerji püskürtmüş. İsmi Antik Yunan mitolojisindeki bir devden gelen Porfirion, evren sadece 6,3 milyar yaşındayken biriken ve 140 tane Samanyolu galaksisiyle hemen hemen aynı mesafeyi kapsayan kozmik bir mega yapı. Gökbilimciler gelecekte yapılacak çalışmaların, galaksilerin evrenin bu ilk dönemlerinde nasıl ortaya çıktığına yönelik bir gözlem imkanı sağlayabileceğini söylüyor. İki gün önce Nature bülteninde yayımlanan çalışma, benzer jet keşifleri bakımından yeni bulguların “buzdağının sadece görünen kısmı” olabileceğini de akla getiriyor.

Porfirion görüntüleri, göreli şekilde konuşacak olursak teknik açıdan 7,5 milyar yıl önce meydana gelen olayların enstantaneleri. Bu sebeple gökbilimciler bu bilgiyi kullanarak, evrenin erken dönemindeki temel koşullara ve bu koşulların galaksiler, yıldızlar ile gezegenlerin oluşumunu nasıl etkilediğine dair daha fazla şey öğrenebilir.

Çalışmanın eş yazarı olan ve California Teknoloji Enstitüsünde (Caltech) gökbilim ve veri bilimi profesörü olarak çalışan George Djorgovski, bir açıklamada şunları söylüyor: “Gökbilimciler bu galaksilerin ve onların merkezlerindeki kara deliklerin birlikte evrimleştiğini ve bu olgunun önemli bir parçasının da jetlerin, ana galaksiler ile onların yakınındaki diğer galaksilerin büyümesini etkileyen dev miktarlarda enerji yayabilmeleri olduğunu düşünüyor” diyor.

Araştırmacılar en aşağı yüzlerce kara delik jet sisteminin kozmik ışıklar, ağır atomlar, manyetik alanlar ve ısı yoluyla evrenin evriminin erken dönemlerini en azından bir parça etkilediğini biliyordu. Fakat ne kadar büyük önem taşıdıklarını daha yeni yeni fark etmeye başladılar. Son yıllarda meydana gelen bu değişim, Avrupa’nın Düşük Frekanslı Dizi (LOFAR) radyo teleskobuyla gökyüzünün süperkütleli kara delikler için taranmasından sonra gerçekleşmiş. Araştırma takımına göre elde edilen sonuçlar tamamen “şok edici”. Porfirion’un keşfinden sonra, bu zamana kadar 10.000’i aşkın kara delik jet sistemi belgelenmiş.

Hertfordshire Üniversitesinde çalışan Astrofizik Profesörü ve makalenin ikinci yazarı Martin Hardcastle, “Dev jetler biz bu kampanyayı başlatmadan önce biliniyordu fakat bu kadar fazla olacaklarını hiç bilmiyorduk” diyor yapılan duyuruda. Hardcastle, LOFAR ile daha fazla yapı bulmayı beklese de “bu cisimlerden pek çoğunun ortaya çıktığını görmenin hâlâ çok heyecan verici” olduğunu söylüyor.

Dev Porfirion’un oluştuğu zaman

Porfirion’un devasa jetleri, Dünya’dan yaklaşık 7,5 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Samanyolu galaksisinin hemen hemen 10 katı olan bir galaksinin merkezindeki süperkütleli bir karadelikten zıt kutuplar halinde uzanıyor. Bu enerji akınları, daha önce bilinen en büyük jet sistemi olan ve aynı araştırma takımının LOFAR ile 2022 yılında keşfettiği Alcyoneus‘tan yaklaşık yüzde 40 daha ileriye uzanıyor.

Porfirion evrenin antik bir döneminde, gelişen galaksilere karışan birbirine bağlı enerji filamentlerinin (kozmik ağ olarak biliniyor) şimdikinden daha yakında bulunduğu bir zamanda var olmuş. Bu yüzden Porfirion’un dev jetleri, kozmik ağın günümüze göre daha geniş alanlarına uzanmış.

Caltech’te doktora sonrası araştırma görevlisi olan baş yazar Martijn Oei, “Bu dev jet sistemleri, şimdiye kadar yakın dönemdeki evrenin bir olgusu olarak görünmüştü” diyor bir açıklamada. “Bu gibi uzak jetler kozmik ağın ölçeğine ulaşabiliyorsa, o zaman evrendeki her yer kozmik zamanın bir noktasında kara delik faaliyetinden etkilenmiş olabilir.”

Gökbilimcilerin Porfirion’la ilgili farkına vardığı bir diğer şaşırtıcı şey ise bu yapının “modu” olmuş. Süperkütleli bir kara deliğin devasa kütleçekim kuvvetleri etraftaki maddeyi çekip ısıtmaya başladığında, enerjiyi ya ışınım ya da jet şeklinde atmaya başlıyorlar. Işınım modundaki kara delikler genelde genç bir evrenin başlıca ürünlerinden biriyken, jet modu versiyonlar ise günümüzde daha yaygın görülüyor. Porfirion, yaşına ve ışınım modu sınıflandırmasına karşın devasa jetler fırlatmayı başarmış; bu durum, bir zamanlar çok sayıda benzer ve belki de daha büyük mega yapıların var olmuş olabileceğini gösteriyor.

“Buzdağının tepesine bakıyor olabiliriz” diyor Oei. “LOFAR gözlemimiz, gökyüzünün sadece yüzde 15’ini kapsadı. Ayrıca bu dev jetlerin çoğunu tespit etmek muhtemelen zor. Dolayısıyla bu devlerden çok daha fazlasının olduğunu düşünüyoruz.”

Kaynak:  Andrew Paul - Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.