Dönen gaz, bilim adamlarının Samanyolu’nun süper kütleli kara deliğinin kütlesini belirlemesine yardımcı oluyor
Galaksimizin merkezinde karanlık bir gizem yatıyor: Yay A* adı verilen süper kütleli bir kara delik. Gökbilimciler bir süredir Yay A*’nın varlığından haberdardı ve hatta 2022’de onun çarpıcı bir görüntüsünü yakaladılar; ancak büyüklüğü ve aktivitesine ilişkin doğru ölçümler elde etmenin zor olduğu kanıtlandı.
Şimdi, Yeni sonuçlara göre Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’nden (MPE) bir grup gökbilimci, Yay Sgr A*’nın kütlesini ve yarıçapını yüksek hassasiyetle belirledi.
Spesifik olarak, Sgr A*’nın 4.297 milyon güneş kütlesi büyüklüğünde devasa bir kütleye sahip olduğu ve yarıçapının Venüs’ün Güneş etrafındaki yörüngesinden daha küçük olduğu bulundu. Ekip bu bilgiyi, bu devasa boşluğun yörüngesinde bulunan parlak gazı inceleyerek elde etti.
Temel olarak araştırmacılar, kara deliğin etrafında dönen gazın elektromanyetik emisyonlarını izlemek için Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskopik Girişimölçerindeki (VLTI) yakın kızılötesi girişimölçerden elde edilen verileri kullandılar. Günde bir veya iki kez meydana gelebilecek parlak elektromanyetik radyasyon parlamaları olan işaret fişeklerini arıyorlardı. Kısacası, bu işaret fişekleri gökbilimcilerin Yay A*’yı çevreleyen gazın hareketini takip etmelerine olanak sağladı.
İlgili: Komşu galakside Dünya’ya en yakın ikinci canavar kara delik için araştırmalar sürüyor
Ekip 2018, 2021 ve 2022 yıllarında gözlemlenen işaret fişeklerini analiz etti. Bu birleştirilmiş veriler, araştırmacıların kara deliğin kütlesini yüksek düzeyde doğrulukla tahmin etmelerine olanak sağladı; bunun önemli olduğunu çünkü kara deliğin yeni, bağımsız bir ölçümünü sağladığını söylüyorlar. Delik bloğu. Neyse ki sonuçlar önceki tahminlerle tutarlıydı.
Bu önceki ölçümler Sgr çevresindeki yıldızların yörünge yollarına dayanıyordu. A*, ancak sorun, bu yıldızların yeni ölçülen işaret fişeklerinin göründüğünden çok daha uzakta olmasıydı. Sonuç olarak, önceki sonuçlar teknik olarak daha az güvenilirdi.
Araştırmacılar Sgr’nin kütlesinin nasıl hesaplanacağını tartışırken “yerçekimi yarıçapı” olarak bilinen şeye atıfta bulunuyorlar. A*. Bir nesnenin yerçekimi yarıçapının değeri, nesnenin radyal mesafesiyle ilgilidir; Aynı zamanda bu nesnenin kütlesiyle de orantılı olmalıdır. Dekan için. A* yarıçapı, kara deliğin merkezinden, evrenimiz ile kara deliğin içindeki her şey arasındaki bariyer olan olay ufkuna kadar olan mesafeyi temsil eder. Olay ufkunun ötesinde, kara deliğin muazzam çekim kuvveti ışığın bile üstesinden gelir.
Yay A*’nın çekim yarıçapının yaklaşık 0,1 AU, yani Dünya’dan Güneş’e olan mesafenin onda biri olduğu ortaya çıktı. Bu küçük gibi görünse de aslında nispeten büyüktür, çünkü Güneş’in çekimsel yarıçapının değeri yaklaşık olarak şuna eşittir: 3 kilometre (3,9 mil). Bu aynı zamanda Güneş’in kara deliğe dönüşmeden önce sıkıştırması gereken hacimdir.
Max Planck’taki çalışmanın teorik modellemesinden sorumlu olan Diogo Ribeiro, “Şu anda birkaç yerçekimi yarıçapındaki parlamalardan çıkardığımız kütle, birkaç bin yerçekimi yarıçapındaki yıldızların yörüngelerinden ölçülen değerle tutarlıdır” dedi. dünya dışı fizik enstitüsü, Bir açıklamada şunları söyledi.
Şöyle ekliyor: “Bu, Samanyolu’nun merkezinde tek bir kara delik olduğu iddiasını güçlendiriyor.”
Araştırmacılar ayrıca bu ölçümlerin galaktik merkezdeki yapıların oluşumuna ilişkin ne gibi hazineler barındırabileceği konusunda da heyecan duyuyorlar. Çalışmanın ölçümlerine de katılan Antonia Drescher’e göre, işaret fişeklerinin yörüngelerinin yönü, kara delikten uzakta bulunan bir yıldız diskiyle fiziksel bir bağlantıya işaret ediyor.
Drescher yaptığı açıklamada, “İşaret fişeklerinin yinelenen ve benzer davranışlarını görmek büyüleyici” dedi. ”Hepsi gökyüzünde saat yönünde dairesel bir hareket gösteriyor; Hepsi benzer bir yarıçapa ve benzer bir yörünge periyoduna sahiptir. “Bunu görmek gerçekten çok güzel.”
Ekip, işaret fişeklerinden toplanan verilerin, bilim camiasına kara deliğin dönüşü hakkında da bilgi sağlayabileceğini umuyor; bu da bir sır olarak kalıyor.
Bu sonuçlarla ilgili bir çalışma vardı yayınlanan Eylül ayında Astronomi ve Astrofizik dergisinde.
