Gökbilimciler şimdiye kadar gözlemlenen en büyük kara delik jetini tespit etti

CNN’in Wonder Theory bültenine abone olun. Büyüleyici keşifler, bilimsel gelişmeler ve daha fazlasıyla ilgili haberlerle evreni keşfedin.

CNN
—

Gökbilimciler, Dünya’dan 7,5 milyar ışıkyılı uzaklıktaki süper kütleli bir kara delikten ateş eden devasa bir jet çifti tespit etti. Yeni araştırmaya göre, devasa yapı 23 milyon ışıkyılı genişliğinde ve bu kara delik jetlerini şimdiye kadarki en büyük yapıyor.

Kara delikler, evrendeki çöplükler olarak görülüyor ve kendilerine yaklaşan hemen hemen her şeyi yutuyor. Caltech’te doktora sonrası araştırmacı ve keşfi açıklayan yeni bir çalışmanın baş yazarı Martin Uy, ancak maddenin bir kısmının, herhangi bir nesne kara deliğe düşmeden önce dışarı atıldığını ve kara deliğin her iki tarafında da bir jet oluşturduğunu söyledi.

Sonuçlar 18 Eylül’de dergide yayınlandı. doğa.

Kara delik jetleri, radyasyonu ve parçacıkları ışık hızına yakın bir hızda hızlandırarak onların radyo teleskopları tarafından görülebilen dalga boylarında parlamasını sağlayabilir. Bu parıltı, 2018 yılında Avrupa LOFAR teleskopu veya DÜŞÜK Frekans Dizisi ile gökyüzünü tarayan yeni çalışmanın arkasındaki gökbilimcilerin dikkatini çekti.

Yeni tanımlanan jetler trilyonlarca güneşe eşdeğer bir çıkış gücüne sahip ve o kadar büyükler ki araştırmacılar bu devasa yapıya Yunan mitolojisindeki bir devden esinlenerek Porphyrion adını verdiler.

Bu keşif, gökbilimcileri kara delik jetlerinin ne kadar büyük olduğu ve bu devasa özelliklerin çevrelerini ve evrenin yapısını nasıl etkilediğine dair anlayışlarını yeniden düşünmeye teşvik ediyor.

Ooi, “Bu çift sadece Güneş Sistemi veya Samanyolu büyüklüğünde değil; toplamda Samanyolu’nun çapının 140 çapından bahsediyoruz. Samanyolu bu iki dev patlamada küçücük bir nokta olacak.” söz konusu.

Başlangıçta araştırmacılar LOFAR ile başka bir şey arıyorlardı: kozmik ağın ince iplikleri.

Ooi, kozmik ağın, galaksiler arasındaki boşluğa yayılmış bir madde ağı olan evrenin büyük ölçekli yapısı olduğunu söyledi.

Ancak ekip kozmik ağı gözlemlemeye çalışırken galaksilerden gelen devasa jetleri keşfetti. Ekip toplamda 10.000 yeni kara delik jeti çifti tespit etti. Bu çiftleri açıklayan bir makale, Astronomy & Astrophysics adlı başka bir dergide yayınlanmak üzere kabul edildi.

Ooi, “Bu dev uçakları ilk bulduğumuzda tamamen şaşırmıştık. Bu kadar çok sayıda oldukları hakkında hiçbir fikrimiz yoktu” dedi.

Süper kütleli kara delikler büyük galaksilerin merkezlerinde bulunur. Ooi, ekibin gözlemlerinin, giderek artan sayıda galakside, sınırlarının ötesine uzanan kara delik jetleri bulunduğunun altını çizdiğini söyledi.

Farklı bir alandan bir araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı Evin Gast, daha büyük jet çiftini keşfeden ilk kişi oldu.

O zamanlar Gast, Oxford Üniversitesi’nde klasik arkeoloji ve antik tarih okuyan bir lisans öğrencisiydi. Ancak salgın nedeniyle asıl akademik çalışması askıya alındı, bu yüzden Ooi’ye LOFAR tarafından çekilen radyo görüntülerini görsel olarak incelemesine yardım etmeyi teklif etti.

Ooi, e-posta yoluyla şunları söyledi: “Porphyrion’u bulduktan sonra çok heyecanlandık ve bunun hakkında konuştuktan sonra, daha önce kimsenin takdir etmediği özel bir şeyi görmek ve keşfetmek beni heyecanlandırdı.”

Ekip, jetlerin kaynaklandığı galaksiyi doğruladıktan sonra, Ivin “klasik geçmişinden yararlandı ve sisteme şu anda taşıdığı güzel ‘Porphyrion’ adını vermeyi önerdi” diye ekledi Ooi.

LOFAR gözlemlerinden önce büyük jet sistemlerinin nadir olduğu düşünülüyordu ve boyutlarının daha küçük olması bekleniyordu. Porphyrion’un gözlemlenmesinden önce doğrulanan en büyük kara delik jet sistemi Alkionius’tu.

Aynı ekip, adını yine efsanevi bir Yunan devinden alan Alkyonos Galaksisini 2022 yılında keşfetti. Bu jet sistemi, Samanyolu’nun yaklaşık 100 galaksisine eşdeğerdir.

Samanyolu Galaksisi’nin çapının yaklaşık 100 bin ışıkyılı olduğu tahmin ediliyor. Işık yılı, ışığın bir yılda kat ettiği mesafedir, yani 5,88 trilyon mil (9,46 trilyon km).

Ancak çalışmanın yazarları daha geniş bir yaklaşım benimsediler ve Ooi’ye göre Samanyolu’nun galaksideki tüm yıldızları ve görünmez maddeleri içerecek şekilde 163.078 ışık yılı genişliğinde olduğunu düşündüler.

Buradan yola çıkarak porfirinin Samanyolu’nun 140 çapına eşdeğer olduğunu belirlediler.

Artık yazarlar, radyo teleskop teknolojisi geliştikçe porfiryondan daha büyük jetler bulmanın mümkün olduğuna inandıklarını söyledi.

Ekip, jetlerin kökenleri hakkında daha fazla ayrıntı ortaya çıkarmak için Hindistan’daki Giant Metrowave Radyo Teleskobu ve Hawaii’deki W. M. Keck Gözlemevi’ni kullanarak takip gözlemleri gerçekleştirdi. Gözlemler, Samanyolu’ndan yaklaşık 10 kat daha büyük bir uzak galaksiye işaret ediyordu.

Keck Gözlemevi tarafından toplanan veriler ayrıca yapıların, araştırmacıları şaşırtan daha büyük jetler ürettiği bilinen türden değil, ışınım modundaki aktif bir kara delikten geldiğini ortaya çıkardı.

Süper kütleli kara delikler aktif hale geldiğinde, yerçekimi kuvvetleri onları çevreleyen malzemeyi ısıtır ve radyasyon veya jet şeklinde enerji açığa çıkarır. Araştırmacılara göre uzak evrende ışınım tarzı kara delikler daha yaygınken, yakın evrende jet tarzı kara delikler daha yaygın.

Ooi bir e-postada şunları söyledi: “Çalışmamız, ışınım modundaki aktif kara deliklerin, yakındaki evrende jet modundaki aktif kara delikler gibi dev jetler üretebileceğini öne sürüyor.” “Dev jetlerin eski bir fenomen olabileceğini öğreniyoruz: Artık evrenin büyük bir bölümünde var olduklarını biliyoruz. LOFAR çalışmamız, bu dev jetlerin çoğunu gözlemlemek muhtemelen zor olacak. , dolayısıyla daha fazla “Ordaki dev canavarlar kim?”

Devasa kara delik jetlerinin evrenin 13,8 milyar yılı boyunca ne kadar süre dayandığını anlamak, gökbilimcilerin bu jetlerin çevrelerini nasıl etkilediğini anlamalarına yardımcı olabilir.

Gökbilimcilerin karşı karşıya olduğu iki büyük soru var: Evren nasıl mıknatıslandı ve galaksiler arasındaki kozmik ağın devasa yapıları nasıl ortaya çıktı. Devasa kara delik jetleri her iki soruyu da yanıtlamamıza yardımcı olabilir.

Araştırmanın yazarlarına göre, eğer milyonlarca yıl devam ederlerse, kara deliklerin güçlü jetleri yüklü parçacıkları ve manyetik alanları uzay boyunca fırlatarak galaksiler arası uzayda madde akışını etkileyebilir.

Ooi, “Jetler galaksiler arası uzaya ulaştıkça, galaksiler arası uzayın ısınmasını ve manyetizmasını büyük ölçüde etkilediklerine inanıyoruz” dedi ve şöyle devam etti: “Bu dev jet sisteminin keşfinden elde ettiğimiz beklenmedik bulgulardan biri de kara delik jetlerinin bu boyutlara ulaşabileceğidir. “O kadar büyük ki prensipte her yere ulaşabiliyor.”

Ekibin araştırması, Porphyrion’un galaksiler arası uzaydaki çevresini yaklaşık bir milyon derece ısıtabildiğini gösteriyor.

Ooi, “Bu ısınma kozmik zamanda yeterince erken meydana geldiyse, çöküp oluşmak için nispeten soğuk galaksiler arası plazma veya gaz gerektiren galaksilerin oluşumunu yavaşlatmış olabilir” dedi.

Ekip, kara delik jetlerinin kararsız hale gelmeden ev sahibi galaksinin ötesine nasıl uzandığını araştırmaya devam ediyor.

İngiltere’deki Hertfordshire Üniversitesi’nden astrofizik profesörü Martin Hardcastle ve “Martin’in çalışması bize, bu dev kaynakların bu kadar büyük boyutlara ulaşmalarına neden olan çevre konusunda özel hiçbir şeyin olmadığını gösterdi” dedi. bir açıklamada şöyle dedi:

Northwestern Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü’nde doçent olan Sasha Chekhovskoy, çalışmanın heyecan verici bir keşfi, jetlerin ve kara deliklerin zaman içinde nasıl geliştiğini açıklayabilecek süper kütleli kara delik aktivitesinin “fosil kaydını” ortaya çıkardığını söyledi.

Yeni projeye dahil olmayan Çehovskoy, “Jetlerin önemli ölçüde daha uzun ömürleri, jetlerin fiziksel modellerini, özellikle de (galaksiler arası uzayda) başarılı bir şekilde delme olasılıklarının uzun olması karşısında stabilitelerini test etmemize yardımcı olabilir” dedi. çalışmak.

Porfiryon aynı zamanda yerel ortamının manyetizmasına da neden oluyor olabilir ve Owe, devasa jetlerin manyetizmayı kozmik ağ boyunca nasıl yayabileceğini anlamak istiyor. Manyetizmanın kökeni çok önemlidir çünkü Dünya’yı çevreleyen manyetik alanlar yaşamı destekleyen atmosferi koruyabilir.

Ooi, “Gezegenimizdeki manyetizma yaşamın gelişmesine izin veriyor, bu yüzden onun nasıl ortaya çıktığını anlamak istiyoruz” dedi. “Manyetizmanın kozmik ağ boyunca yayıldığını, ardından galaksilere, yıldızlara ve sonunda gezegenlere doğru yol aldığını biliyoruz, ancak Soru şu: Bu dev manyetik jetleri evrene gönderdiniz mi?