On yıldan fazla süren araştırmalar sonucunda New Mexico Üniversitesi’nden astronomlar iki çok büyük kütleli kara deliğin birbirleri etrafındaki yörüngesel hareketini gözlemlemeyi başardı.
New Mexico Üniversitesi’nde Fizik ve Astronomi bölümü yüksek lisans öğrencisi olan Karishma Bansal’ın The Astrophysical Journal isimli dergide New Mexico Üniversitesi’nde profesör olan Greg Taylor ile birlikte yayınladığı “Constraining the Orbit of the Supermassive Black Hole Binary 0402+379” isimli makale 12 yıllık bir çalışmanın sonucu yazıldı.
Teoride böyle bir olayın yaşanması gerektiğini bildiklerini ancak kimsenin daha önce böyle bir şey gözlemleyemediğini söyleyen Greg Taylor, uzun bir süredir iki galaksinin birleşmesi sonucu birbiri etrafında yörüngeye girmiş iki çok büyük kütleli kara delik aradıklarını söylüyor.
2016’nın başlarında LIGO (Lazer İnterferometre Kütleçekim Dalga Gözlemevi) projesinde çalışan, içinde New Mexico Üniversitesi mezunlarının da bulunduğu uluslararası bir takım kütleçekim dalgalarını gözlemlemeyi başardılar. Böylece Albert Einstein’ın 100 yıl önce öne sürdüğü tahmin doğrulanmış oldu. Gözlemlenen bu kütleçekim dalgaları iki yıldızsal kara deliğin (~30 güneş kütlesi) çarpışması sonucu oluşup yaklaşık 1.5 milyar ışık yılı yol aldıktan sonra Dünya’ya ulaştılar. Yapılan bu yeni araştırmada LIGO’dan edinilen bilgilerin de yardımıyla bilim insanları çok büyük kütleli kara deliklerin ne sebeple birleştiğini öğrenmeye çalışıyorlar bu sayede galaksilerin evrimi ve bu kara deliklerin galaksi evrimine katkısı hakkında daha çok bilgi sahibi olacaklar.
Amerika Birleşik Devletleri boyunca yayılmış 10 radyo teleskobundan oluşan ve Socorro, New Mexico’dan kontrol edilen Very Long Baseline Array (VLBA) radyo teleskobunu kullanarak araştırmacılar bu çok büyük kütleli kara delikler tarafından yayılan radyo sinyallerini birden fazla frekansta inceleme imkanı buldular. Belirli bir süre zarfında radyo dalgaları ile gözlem yaparak bu kara deliklerin yörüngesini grafiğe dökmeyi başardılar böylece bu kara deliklerin birbirleri etrafında yörüngede olduklarını doğruladılar.
Merkezinde resimde C1 ve C2 olarak gösterilmiş iki çok büyük kütleli kara delik bulunduran 0402+379 radyo galaksisinin VLBA tarafından 15 GHz frekansında oluşturulmuş haritası.
Karishma Bansal araştırmasından bahsederken bu kara deliklerin toplam kütlesinin Güneş’in kütlesinin 15 Milyar katı olduğunu ve yörünge periyotlarının 24.000 yıl olduğunu ve bu kara delikler ile 0402+379 radyo galaksisinin birbirlerinden 750 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğunu söylüyor. Aşırı derecede büyük bir uzaklık ancak bilim insanlarına göre kara deliklerin Dünya’ya ve birbirlerine olan uzaklığı böyle bir gözlem yapabilmek için olabilecek en iyi değerler arasında.
0402+379 radyo galaksisinin VLBA tarafından 15 GHz frekansta çekilmiş sahte renk görüntüsü. Görselde kara deliklerin etrafında toplanma diskleri ve kutuplarından çıkan ikiz jetler görülüyor.
Bu denli uzak cisimlerin birbirlerine göre olan hareketlerini inceleyebilmek için çok yüksek çözünürlükte gözlem yapmak gerekiyor. Stanford’da fizik profesörü olan Roger W. Romani bu araştırmadaki gözlemin çözünürlüğünü (mikroarksaniye / yıl) göz önünde canlandırmak için şu şekilde açıklıyor:
Proxima Centauri sistemindeki bir gezegende (4.243 ışık yılı uzaklıkta) saniyede 1 cm hızla ilerleyen bir salyangozun hareketini ayırt edebilecek bir çözünürlükte gözlem yapıyoruz.
Elde edilen bilgiler sayesinde tıpkı ikili yıldız sistemlerini inceleyerek yıldızlar hakkında bir çok bilgi öğrenebildiğimiz gibi benzer teknikler kullanarak çok büyük kütleli kara delikler ve içlerinde bulundukları galaksiler hakkında da bir çok şey öğrenebileceğiz.
Bu araştırmanın en önemli yanlarından biri bizi oldukça yakından ilgilendiriyor olması. Bizim de içinde bulunduğumuz Samanyolu Galaksisi’nin milyarlarca yıl sonra Andromeda Galaksisi ile çarpışacak ve bu iki galaksi de merkezlerinde birer çok büyük kütleli kara delik barındırıyor. Yani aslında bu araştırmada gözlemlenen olay milyarlarca yıl sonra bizim galaksimizde de gerçekleşebilir.
Kara delikler etraflarındaki yıldızlar üstünde ve dolayısıyla içlerinde bulundukları galaksilerin büyümesi ve evrimleşmesinde oldukça etkin rol oynadığı için onlar hakkında bilgi sahibi olmak evreni daha iyi anlayabilmek için oldukça önemli.
Karishma Bansal’ın söylediğine göre kara deliklerin kesin yörüngesini doğrulamak 3-4 yıl daha sürecek, bu esnada araştırmacılar çalışmalarının diğer astronomlara teşvik edici nitelik taşımasını umuyor.
Çeviri: Alper Karasuer