Gökbilimciler galaksinin merkezini aydınlatan açgözlü karadeliği gözlemledi

Samanyolu gibi sessiz, sıradan bir galaksiyi evrenin her yerinden görülebilecek parlak bir kozmik canavara dönüştüren şey nedir? Astronomi ve Astrofizik dergisindeki bilim adamlarının raporuna göre bizden pek de uzak olmayan, hızla parlaklaşan bir galaksiden ipuçları alabiliriz. Araştırmacılar ilk kez süper kütleli bir kara deliğin, çevresindeki gazı yutmaya başladığını, kendisini aktif bir galaktik çekirdeğe dönüştürdüğünü ve bunu yaparken bilinen evrendeki en parlak sabit ışık kaynağı haline geldiğini gözlemlediklerine inanıyorlar. Galaksilerin böyle bir dönüşüme uğramasına neyin sebep olduğunu anlayarak, bizim galaksilerimizin de bir gün aynı şeyi yapıp yapamayacağını ortaya çıkarabiliriz.

Tüm galaksilerin yaklaşık %10'u aktif galaktik çekirdek (AGN) adı verilen parlayan bir merkeze sahiptir. Gökbilimciler bunun galaksinin merkezindeki kara deliğin etrafında bir gaz diski oluştuğunda ve gazın bu diskin içine emilmeye başladığında oluştuğuna inanıyorlar. Bu kadar aşırı yerçekiminde diskteki sürtünme gazı o kadar yüksek bir sıcaklığa ısıtır ki yoğun bir şekilde etrafa yayılır.

Bilim adamları, bir AGN'nin parlaklığının değiştiğine ve 10.000 ila 10 milyon yıl süren periyotlar boyunca değişebileceğine dair ipuçları buldu. Peki kara delikteki beslenme çılgınlığının başlamasına ve daha sonra tekrar bitmesine neden olan şey nedir? Ve bir galaksinin birden fazla AGN evresi olabilir mi?

Cevap arayışında bir gökbilimci ekibi, değişen AGN'leri bulmak için gece gökyüzünde değişen nesneleri arayan otomatik bir teleskop olan Zwicky Geçiş Tesisi'ni kullandı. Daha sonra bulguları, Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması tarafından son yıllarda derlenen 2,4 milyon hareketsiz gökadadan oluşan bir katalogla karşılaştırdılar. Araştırmacılar, hareketsiz durumdan AGN'ye geçiş yapmış gibi görünen 86 gökadadan 18'ini Güney Astrofizik Araştırma (SOAR) Teleskobu'nu kullanarak yeni gözlemlerle incelediler. ZTF20aaglfpy olarak bilinen ve 2003'teki Sloan gözlemi ile 2022'deki yeni gözlemleri arasında en fazla değişikliği gösteren ve hızla büyüyen bir AGN'nin işaretlerini gösteren bir şey buldular.

Avrupa Güney Gözlemevi'nden (ESO) ekip üyesi Paula Sánchez Sáez, "Kara deliğin aktivasyonunu gerçek zamanlı olarak göremedik" diyor. "Galaksinin 18 yıl önce aktif olmadığını, şimdi ise aktif olduğunu biliyoruz."

Ama şans onlardan yanaydı. 2019'da, Zwicky teleskopuyla yapılan rutin bir gözlem, 300 milyon ışıkyılı uzaklıktaki SDSS1335+0728 adlı, daha önce haberimizin olmadığı hareketsiz bir galaksinin aniden parladığını fark etti. Sánchez Sáez, "İlk takibimizde pek bir değişiklik görmedik" diyor. Ancak 2022'de AGN'nin bazı işaretleri tespit edilmeye başlandı.

Bu, bilim adamlarını altı farklı teleskoptan alınan arşivlenmiş görüntüleri ve spektrumlarını kullanarak galaksinin uykulu geçmişine bakmaya teşvik etti. Daha sonra sırasıyla; SOAR Teleskobu, NASA'nın Neil Gehrels Swift Gözlemevi ve W.M. Keck Gözlemevi ve ESO'nun Çok Büyük Teleskobu (VLT), x-ışınları ve morötesinden optik ve kızılötesine kadar ölçüm yapılabilen chazlar kullnıldı. Sánchez Sáez, "Bütün bu verileri toplamak büyük bir çaba gerektirdi" diyor.

Ekip, bu hızlı parlamanın en muhtemel açıklamasının, Güneşimizin kütlesinin 1 milyon katı kütleye sahip bir kara deliğin SDSS1335+0728'in kalbindeki bir AGN'yi açması olduğu sonucuna varıyor. Bulgu doğrulanırsa, araştırmacılar ilk kez bir AGN'nin başlangıç planını yapmış olacak ve bu da onun nedenine dair ipuçlarını ortaya çıkarabilecek.

Ancak bir alternatif daha var: Kara delik çok yaklaşan bir yıldızı parçaladı. Bu gelgit bozulması olayı olarak bilinen bir olay. Bu tür yıkımlar genellikle çok daha parlak bir görüntüye neden olur ve nadiren bir yıldan uzun sürer; dolayısıyla şimdiye kadarki en uzun ve en sönük olay olması gerekir.

Bilim insanları, VLT ve ESO'nun yaklaşmakta olan Aşırı Büyük Teleskobu ile gelecekte yapılacak gözlemlerin, gelgit kesintisi senaryosunu ekarte etmelerine ve AGN'lerin uyanıp bu kadar parlak bir şekilde parlamasına neden olan beslenme mekanizması hakkında daha fazla bilgi edinmelerine olanak sağlayacağını umuyorlar. VLT'nin Çok Birimli Spektroskopik Gezgini cihazı, her pikselin farklı dalga boylarından oluşan bir spektruma bölündüğü tüm galaksinin görüntüsünü alabilir. Sánchez Sáez, "Çekirdeğe düşen gazın dinamiklerini göreceğiz" diyor.

Edinburgh Üniversitesi'nden bu çalışmaya dahil olmayan gökbilimci Philip Best, gökbilimcilerin şu anda katalogladığı gökadaların sayısı göz önüne alındığında, araştırmacıların bu gökadayı oluşum yıllarında görmelerinin an meselesi olduğunu söylüyor. Yine de şöyle diyor: "Aktif çekirdeğin doğasının ömrü boyunca nasıl değiştiğini incelemek, AGN'nin beslenmesine yol açan fiziksel süreçlerin ortaya çıkarılmasına yardımcı olabileceğinden, artık bu nesneleri tanımlamaya başlamamız ilginç." Daha iyi bir anlayış, Samanyolu'nun bir gün benzer bir gösteri gösterip göstermeyeceğini ortaya çıkarabilir.^[1]