Michigan Üniversitesi’nden Gökbilimci Elena Gallo ve ekibi; NGC 4395 olarak adlandırılan yakındaki bir cüce galaksinin, ortasındaki bir kara deliğin, önceden düşünülenden yaklaşık 40 kat daha küçük olduğunu keşfetti.
Günümüzde gökbilimciler; süper kütleli kara deliklerin, (her galaksinin merkezinde) Samanyolu’ndan daha büyük olduğuna inanıyor. Fakat NGC 4395 gibi daha küçük galaksilerdeki kara deliklerin boyutlarıaraştırmacıların merak konusu… NGC 4395’in merkezindeki kara deliğin kütlesini bilmek ve onu doğru bir şekilde ölçebilmek; astronomların bu teknikleri diğer kara deliklere uygulamalarına yardımcı olabilir.
Gallo: “Küçük veya cüce gökadalar için merak edilen bi soru var: Bu galaksilerin karadelikleri var mı, varsa da süper kütleli karadeliklerle aynı şekilde mi ölçekleniyorlar? Bu soruları cevaplamak, evren doğduğunda bu canavar kara deliklerinin birleştirildiği mekanizmayı anlamamıza yardımcı olabilir.”
NGC’nin kara deliğinin kütlesini belirlemek için, Gallo ve araştırmacıları Yankılanma Haritalanması (Reverberation Mapping) (Eko Haritalaması-Echo Mapping) kullandılar. Bu teknik; karadelik çevresinde bir Biriktirme Diski denilen radyasyonun izlenmesiyle kütleyi ölçer. Bir Biriktirme Diski; kara deliklerin çekim kuvveti ile toplanan bir madde kütlesidir.
Radyasyon bu biriktirme diskinden dışarı doğru ilerledikçe; biriktirme diskinden daha dağınık olan kara delikten daha uzak bir başka malzeme bulutundan geçer. Bu alana Geniş Hat Bölgesi denir.
Radyasyon Geniş Hat Bölgesi’nde gaza çarptığında; içindeki atomların bir geçişe uğramasına neden olur. Bu; radyasyonun bir elektronu bir hidrojen atomunun kabuğundan fırlattığı, örneğin atomun daha enerjik bir seviyesini işgal etmesine neden olduğu anlamına gelir. Radyasyon geçtikten sonra; atom önceki durumuna geri döner. Gökbilimciler, parlayan bu geçişi görüntüleyebilirler.
Bir cüce gökada; NGC 4395’teki merkezi kara delikten ölçülen ışık yankısı. Kara deliğin biriktirme diskindeki süreklilik (mavi ışık eğrisi) ile yörüngedeki gaz bulutlarından kaynaklanan hidrojen emisyonu (kırmızı ışık eğrisi) min..~ 80 olarak ölçülür. Bu da kara delikten gaz salınım bölgesine ışık geçiş süresinin sağlanmasıdır. NGC 4395 NASA / Chandra X-Işını Gözlemevi / M. Weiss./PHYS
Gökbilimciler; Birikim Disk Radyasyonu’nun geniş çizgi bölgesine çarpması ve bu yanıp sönmeleri sağlaması için süresini ölçerek; geniş çizgi bölgesinin kara delikten ne kadar uzakta olduğunu tahmin edebilirler. Bu bilgiyi kullanarak, kara deliğin kütlesini hesaplayabilirler.
Gallo: “Mesafenin kara delik kütlesine bağlı olduğu düşünülüyor. Karadelik ne kadar büyükse, mesafe o kadar geniş olur ve toplanma diskinden ışığın geniş hat bölgesine çarpması için daha uzun süre yayılmasını beklersiniz.”
MDM Gözlemevi’ndeki verileri kullanarak; gökbilimciler yaklaşık 83 dakika sürdüğünü, 14 dakika verdiğini ya da aldığını hesapladı. Kara delik kütlesini hesaplamak için, aynı zamanda bölge bulutunun, kara delik yerçekiminin etkisi altında hareket ettiği hız olan geniş çizgi bölgesinin gerçek hızını ölçtüler. Bunu yapmak için, GEMINI Kuzey Teleskopu’nda GMOS Spektrometresi ile yüksek kaliteli bir spektrum aldı.
Bu sayıyı bilmekle; geniş çizgi bölgesinin hızı, ışığın hızı ve yerçekimi sabiti olarak adlandırılan yerçekimi kuvveti ya da yerçekimi kuvvetinin bir ölçüsü olarak, gökbilimciler kara deliğin kütlesinin yaklaşık 10.000 katı olduğunu belirleyebildiler. (Güneş; düşünülenden yaklaşık 40 kat daha hafif.) Bu aynı zamanda Yankılanma Haritalaması yoluyla bulunan en küçük kara deliktir.
Bu bilgi ayrıca gökbilimcilerin işgal ettikleri galaksileri; ne kadar büyük kara deliklerin şekillendirdiğini anlamalarına yardımcı olabilir. Kara Delik Geribildirimi adı verilen alan; kara deliklerin, ev sahibi galaksilerinin özelliklerini, yerçekimi çekimlerinin ulaşması gerekenden çok daha büyük ölçeklerde nasıl etkilediğini araştırıyor.
Comments