NASA, Karadeliklerin Nasıl Maddeyi Püskürttüğüne Dair Yeni Bilgiler Edindi
Ortak bir NASA/İtalyan uzay görevi, Cygnus X-1 kara deliği etrafındaki sıcak gaz koronasından gelen polarize X-ışını ışığını gözlemlemek için güneş gözlüklerini taktı.
Ortak NASA-İtalyan Uzay Ajansı Görüntüleme X-ışını Polarimetri Gezgini (IXPE), kara deliklerin maddeyi nasıl yuttuğunu ve tükürdüğünügözlemledi, oldukça öğretici olan gözlemlerde, bir kara deliği çevreleyen sıcak gazın derinliklerine bakıldı.
IXPE , biriken kara delikler, nötron yıldızları ve pulsarlar da dahil olmak üzere evrendeki en yüksek enerjili nesnelerden bazılarını incelemek için Aralık 2021’de devreye konuldu. Sistem bu extrem nesneler tarafından yayılan X-ışınlarının polarizasyonunu gözlemleyerek özel bulgular tespit etmeye çalışmakta. Polarizasyon, güneş gözlüklerinin çalışma prensibidir – belirli bir yönde salınan ışığın dışındaki tüm ışığı engellerler. Benzer şekilde, IPXE’nin saptadığı polarize X-ışınları, çoğunlukla belirli bir yönde titreşen elektromanyetik dalgalardır.
Louis’deki Washington Üniversitesi’nden baş araştırmacı Henric Krawcynski yaptığı açıklamada, kutuplaşmanın “X-ışınlarının nasıl yayıldığı hakkında bilgi taşıdığını” söyledi. Krawcynski, kara deliklerle ilgili olarak, kutuplaşma bize “[X-ışınlarının] kara deliğe yakın malzemeyi nerede ve ne şekilde dağıttığını” da söyler, dedi.
IXPE, Kuğu takımyıldızında 7200 ışıkyılı uzaklıkta 21 Güneş kütleli bir kara delik ve 41 güneş kütleli bir yoldaş yıldızdan oluşan bir X-ışını ikili sistemi olan Cygnus X-1’i gözlemledi. Kara deliğin kütle çekimi, maddeyi yıldız arkadaşından koparıyor ve koparılan bu madde, kara deliğin etrafında dönen ve bir ‘toplanma diski’ yaratan bir gaz akışı oluşturuyor. Gaz içindeki sürtünme, sıcaklığı X-ışınları yayacak kadar sıcak olan milyonlarca dereceye yükseltir. Bununla birlikte, diskin içindeki sürtünme, manyetik alan ve yerçekimi kuvvetlerinin tümü oyundayken, gökbilimciler için bu maddenin bir kısmının olay ufkundan kara deliğin ağzına nasıl düştüğü ve maddenin bir kısmının nasıl huni haline geldiği hiçbir zaman tam olarak anlaşılamamıştır
IXPE’nin gözlemleri, NASA’nın NuSTAR misyonunun ikincil X-ışını gözlemleri ve Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki NICER deneyi ile birleştiğinde , Cygnus X-1’deki kara deliğin etrafındaki X-ışınlarını yayan malzemenin şekline ve konumuna ışık tuttu.
X-ışınlarının kara deliğin etrafında 2.000 kilometre genişliğindeki bir koronal bölgede materyalden saçıldığını keşfettiler. Bir kara deliğin koronası ultra sıcak plazmadan oluşur ve Cygnus X-1 gibi kara deliklerden uzaklaşan radyo teleskopları tarafından görülen yüklü parçacıkların jetlerinin üretiminde yer aldığından şüpheleniliyor. IPXE tarafından ölçülen X-ışınlarının polarizasyonu, Cygnus X-1’in koronasının kara delikten yığılma diskinin düzlemine paralel ve jetlere dik olarak uzandığını göstermektedir. Bu nedenle, korona ya sarmal maddeyi sıkıştırıyor ya da aslında yığılma diskinin iç kısmını oluşturuyor.
Ayrıca, korona ve iç yığılma diski, kara deliğin etrafındaki yoldaş yıldızın yörünge düzlemine ve dış toplanma diskinin yönüne göre yanlış hizalanmış gibi görünüyor. Bu yanlış hizalama, kara deliği üreten süpernovanın, kara deliğin sisteme bir açıyla dönmesine neden olması nedeniyle ortaya çıkmış olabilir. Bu keskin dönüş ve kara deliğin sahip olduğu yerçekimi, daha sonra iç diskte torklar oluşturup, onu büktü.
Krawczynski, “Bu yeni bilgiler, yerçekiminin kara deliklere yakın uzay ve zamanı nasıl eğrilttiğine dair gelişmiş X-ışını çalışmalarını mümkün kılacak” dedi.
Bulgular Science dergisinin 3 Kasım sayısında yayınlandı.
Kaynak: https://www.space.com/black-hole-cygnus-x1-polarized-x-rays
