Bir tam güneş tutulması gözlemleyecek kadar şanslıysanız, tutulma anında Ay’ın etrafında görülen parlak ışık halesini kesinlikle hatırlarsınız. Buna “korona” denir ve Güneş’in ince dış atmosferidir. Dünya’daki standartlara göre bir vakum kadar ince olsa da, milyonlarca derece sıcaklığa sahiptir ve bu nedenle tam tutulma sırasında görünür hale gelir. Kara delik dinamiklerine dair anlayışımıza göre, kara deliklerin de bir koronası olmalıdır. Güneş’in koronasına benzer şekilde, kara deliklerin koronasını gözlemlemek de genellikle zordur. Ancak, The Astrophysical Journal’da yayımlanan bir çalışma bu zor gözlemi gerçekleştirdi.
Aktif bir kara delik söz konusu olduğunda, genel olarak kara deliğin etrafında gaz ve tozdan oluşan halka biçiminde bir torusun bulunduğu düşünülür. Bu torusun içinde, kara deliğin dönüş düzlemine hizalanmış bir şekilde ısınmış materyallerden oluşan bir yığılma (akresyon) diski bulunur. Kara deliğin kutup bölgelerinden ise iyonize gazdan oluşan jetler, ışık hızına yakın bir hızla dışarı doğru fırlamaktadır. Bu model, gözlemlenen farklı aktif galaksi çekirdekleri (AGN’ler) türlerini açıklamaktadır; çünkü kara deliğin bize göre konumu, AGN’in görünümünü değiştirir.
Modele göre, yığılma diskine en yakın olan bölge, neredeyse vakum yoğunluğunda süper ısıtılmış bir alan olmalıdır ve bu bölge kara deliğe doğru akar. Bu, Güneş’in koronasına benzer bir korona oluşturur. Ancak sıcaklığı milyonlarca derece yerine milyarlarca derece civarındadır. Ne var ki, bu bölge o kadar incedir ki yaydığı ışık, yığılma diskinden gelen ışıkla karşılaştırıldığında gözlemlenemeyecek kadar sönük kalır.
Bu yeni çalışmada, ekip Güneş’in koronasını bir tutulma sırasında gözlemlemeye benzer bir yöntem kullandı. Kara deliğin bize göre yönelimi, bazı kara deliklerde yığılma diskini göremememize neden olur. Bu durumda, gaz ve toz torusu yığılma diski bölgesini engeller. Diğer durumlarda ise disk doğrudan görülebilir. Engellenmiş kara delikler, tutulmuş bir Güneş’e benzer; çünkü yığılma diskinden gelen ışık görüşümüzden gizlenmiştir. Ancak bu durum, kara deliğin koronasının da görüşümüzden gizlendiği anlamına gelir. Yine de, korona o kadar sıcaktır ki, çok yüksek enerjili X-ışınları yayar. Bu X-ışınları, torustaki materyallerden yansıyabilir ve bu yansıma ışık hattımıza ulaşabilir.
NASA’nın Görüntüleme X-ışını Polarimetri Keşif Aracı (IPXE) kullanılarak, ekip Samanyolu’ndaki Cygnus X-1 ve X-3 ile Büyük Macellan Bulutu’ndaki LMG X-1 ve X-3 gibi bir düzine engellenmiş kara delikten veri topladı. Bu kara deliklerin koronasından yansıyan X-ışınlarını gözlemlemekle kalmadılar, aynı zamanda bu koronalarda ortak bir desen keşfettiler. Verilere göre, korona, kara deliği Güneş’in koronasına benzer şekilde bir küre şeklinde değil, yığılma diski gibi bir disk biçiminde çevrelemektedir.
Bu tür araştırmalar, astronomların kara delik modellerini geliştirmesine yardımcı olacaktır. Ayrıca, kara deliklerin maddeleri nasıl tükettiğini ve uzak galaksilerde gözlemlenen AGN’lere nasıl enerji sağladığını daha iyi anlamamıza olanak tanıyacaktır.
Kaynaklar ve İleri Okuma
- B. Koberlein. Astronomers Map the Shape of a Black Hole’s Corona for the First Time. (14 Kasım 2024). Alındığı Tarih: 18 Kasım 2024. Alındığı Yer: Universe Today | Arşiv Bağlantısı
