Gökbilimciler bir jet boyunca yayılan şok dalgalarının izini gördüler
Gökbilimciler ilk kez bazı süper kütleli kara deliklerin uzaya nasıl yüksek enerjili parçacık jetleri fırlattığını gözlemlediler ve bu süreç gerçekten de şok edici.
JPL-CALTECH/NASA
Gökbilimcilerin 23 Kasım’da Nature dergisinde yayınladıkları rapora göre, bu tür bir blazara ait jet boyunca yayılan şok dalgaları, kaçan parçacıkları neredeyse ışık hızına kadar hızlandırarak manyetik alanları büküyor. Böylesine aşırı bir ivmenin incelenmesi, başka hiçbir şekilde incelenemeyecek temel fizik sorularının araştırılmasına yardımcı olabilir.
Blazarlar, Dünya‘ya doğru yüksek enerjili parçacık jetleri fırlatarak milyonlarca hatta milyarlarca ışık yılı uzaklıktan parlak noktalar olarak görünmelerini sağlayan aktif kara deliklerdir (SN: 7/14/15). Gökbilimciler, jetlerin aşırı hızlarının ve sıkı sütunlu ışınlarının kara deliklerin etrafındaki manyetik alanların şekliyle bir ilgisi olduğunu biliyorlardı, ancak ayrıntılar bulanıktı.
Aralık 2021’de yörüngeye fırlatılacak olan Imaging X-Ray Polarimetry Explorer ya da IXPE teleskobu devreye girdi. Teleskobun görevi X-ışını polarizasyonunu ya da X-ışını ışığının uzayda ilerlerken nasıl yönlendiğini ölçmek. Kutuplaşmış radyo dalgaları ve optik ışıkla yapılan önceki blazar gözlemleri, jetlerin hızlandıktan günler ya da yıllar sonraki kısımlarını inceleyerek kutuplaşmış X-ışınlarını ve bir blazarın aktif çekirdeğini görebilir (SN: 3/24/21).
Finlandiya’daki Turku Üniversitesi’nden astrofizikçi Yannis Liodakis “X-ışınlarında gerçekten parçacık hızlanmasının kalbine bakıyorsunuz” diyor. “Gerçekten her şeyin gerçekleştiği bölgeye bakıyorsunuz.”
Mart 2022’de IPXE, Dünya’dan yaklaşık 450 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan Markarian 501 adlı özellikle parlak bir blazara baktı.
PABLO GARCIA/MSFC/NASA
Liodakis ve meslektaşları, manyetik alanların Markarian 501’in jetini nasıl hızlandırabileceğine dair iki ana fikri vardı. Parçacıklar, manyetik alan çizgilerinin kırıldığı, yeniden oluştuğu ve yakındaki diğer çizgilerle birleştiği manyetik yeniden bağlanma ile hızlandırılabilir. Aynı süreç Güneş‘teki plazmayı da hızlandırır (SN: 11/14/19). Eğer parçacık hızlandırma motoru buysa, ışığın kutuplaşması radyo dalgalarından X-ışınlarına kadar tüm dalga boylarında jet boyunca aynı olmalıdır.
Bir başka seçenek de parçacıkları jetin aşağısına fırlatan bir şok dalgasıdır. Şokun olduğu yerde manyetik alanlar aniden türbülanstan düzenli hale geçer. Bu değişim, parçacıkları bir hortumun ağzından geçen su gibi yakınlaştırarak uzaklaştırabilir. Parçacıklar şok bölgesini terk ederken, türbülans tekrar devreye girmelidir. Eğer hızlanmadan bir şok sorumluysa, kısa dalga boylu X-ışınları, diğer teleskoplar tarafından ölçüldüğü gibi, uzun dalga boylu optik ve radyo ışığından daha polarize olmalıdır.
Liodakis, araştırmacıların gördüğü şeyin tam olarak bu olduğunu söylüyor. “Şok dalgası açıklamasını destekleyen net bir sonuç elde ettik” diyor.
Miami’deki Florida Uluslararası Üniversitesi’nden astrofizikçi James Webb, parçacıkların nasıl aktığını anlamak için hala yapılması gereken işler olduğunu söylüyor. Birincisi, şoku neyin üreteceği net değil. Ancak “bu doğru yönde atılmış bir adım” diyor. “Bu sanki yeni bir pencere açıp nesneye yeni bir gözle bakmak gibi ve artık daha önce görmediğimiz şeyleri görebiliyoruz. Bu çok heyecan verici.”
Kaynak: https://www.sciencenews.org/article/black-holes-bright-blazar-space
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı sciencenews.org sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
