Galaksinin Merkezindeki Parlaklık ve Kara Delik

Galaksinin Merkezindeki Parlaklık ve Kara Delik

Ağustos 24, 2018 0 Yazar: Tuğba YELİZ

Biliyoruz ki galaksimizin merkezinde, birçok galaksi merkezinde olduğu gibi, süper kütleli bir kara delik var. Fakat merkezdeki parlaklığın bununla bir ilgisi yok. Galaksi merkezinin aşırı parlak olmasının nedeni, yıldız yoğunluğunun merkezde çok yüksek olması. Merkezden uzaklaştıkça yıldız yoğunluğu ve dolayısıyla parlaklık da azalıyor.

Galaksi merkezi konusu açıldığında en çok ilgi çeken konu genellikle, yukarıda bahsi geçen kara delik. Öyleyse hazır bu konu açılmışken onun hakkında da biraz bilgi verelim.

Galaksimizin merkezindeki detaylar, bir insan gözünün görebileceği ve adına “görünür ışık” dediğimiz elektromanyetik bölgede yapılan gözlemlerle görüntülenemez, çünkü bu bölgenin bulunduğu doğrultuda  çok yüksek miktarda gaz ve toz bulunur. Bu nedenle, bu bölgeye ilişkin gözlemler ağırlıklı olarak radyo ve kızıl öte gibi düşük enerjii bölgelerle biraz da x-ışın, gama ışın gibi yüksek enerjili bölgelerde yapılır.

Bu konu hakkında biraz daha fazla bilgi için bu yazıya bakabilirsiniz.

 

Merkezde bir kara delik olduğunu nereden biliyoruz? Her ne kadar bunun % 100 bir kara delik olduğunu iddia edemesek de, bazı belirtiler güçlü bir şekilde bunu işaret ediyor. Bu belirtilere birlikte bakalım.

 

Galaksi merkezinde, çok güçlü radyo sinyalleri yayan bir radyo kaynağı bulunuyor.

https://apod.nasa.gov/apod/image/0208/gc_1meter.jpg

 

Bu kaynak ve etrafında bulunan başka bazı yapılar, Sagittarius, yani Yay Takımyıldızı yönünde bulunduğu için, bu bölgedeki birçok cisme Sagittarius ile başlayan isimler verilir. Doğu Sagittarius A, Batı Sagittarius A ve Sagittarius A* gibi

https://www.e-education.psu.edu/astro801/sites/www.e-education.psu.edu.astro801/files/image/sgr_a_label.jpg

 

Bulgulara göre Doğu Sgr A’nın bir süpernova kalıntısı olduğu düşünülüyor. Ancak bu tür bir kalıntının oluşabilmesi için, normal şartlardaki bir yıldızın oluşturacağı bir süpernova kalıntısına kıyasla, 50-100 kat fazla enerji gerektiği hesaplanmış. Buna neden olan şeyin, hemen bu kalıntının yakınında bulunan bir kara delik ve onun neden olduğu gravitasyonel sıkıştırma olabileceği düşünülmüş.

 

Batı Sgr A, iyonize gaz bulutlarından oluşuyor. Bu gaz bulutu spiral bir şekle sahip gibi görünse de, aslında bu şekle neden olan durum, gaz bulutunun, merkez civarında bulunan Sgr A* adlı cisme doğru saniyede 1000 km gibi yüksek bir hızla düşüyor olması. İyonize olma nedeniyse, yakınında bulunan yüzlerce sayıdaki büyük kütleli OB yıldızları.

https://www.e-education.psu.edu/astro801/sites/www.e-education.psu.edu.astro801/files/image/Sgra_epoch1_RGB_lo.jpg

 

Burada küçük bir paragraf açıp iyonizasyon kavramını kısaca açıklayalım.

 

Elektronlar, atom çekirdekleri etrafındaki yörüngelerde bulunurlar. Eğer bir elektrona yüksek enerjili bir foton çarparsa, bu elektron farklı bir yörüngeye geçebilir. Buna uyartılma denir. Uyartılan bir elektron tekrar eski yörüngesine dönebilir.

Foton enerjisinin çok daha yüksek olduğu durumlarda ise elektron atomundan tamamen ayrılıp serbest hale geçebilir. Bu olaya da iyonizasyon denir. İyonize olan bir elektron ortamın durumuna göre serbest halde kalabileceği gibi, başka bir atom tarafından da yakalanabilir. OB yıldızları çok yüksek enerjili ışınım yaptıkları için, yakınlarında bulunan gaz bulutlarındaki atomların elektronlarını iyonize ederler.

 

Sagittarius A*, bu bölgede bulunan bir başka yapıdır. Sgr A* güçlü bir radyo kaynağıdır ve kara deliğin bulunduğu düşünülen konumdur.

Burada eklememiz gereken şey şu ki, Sgr A* kara deliğin kendisi değil, çok yakınındaki (muhtemelen olay ufkunun hemen ötesindeki) bir radyo kaynağı. Ancak kara delik de aynı adla anılıyor. Biraz kafa karıştırıcı olabilir, ancak evrenin güzelliği biraz da kafaları karıştırmasında.

Bu cismin etrafında yörünge hareketi yapan yıldızlar incelenmiştir. Bu yıldızların, Samanyolu’nun diğer bölgelerindeki yıldızlara oranla daha hızlı hareket ettiği görülmüştür. Bunlardan biri olan S2 yıldızının hızının, Sgr A* adlı cisme en yakın geçişi esnasında, saniyede 5000 km’ye çıktığı gözlenmiştir.

 

Eğer Sgr A* cisminin etrafında dolanan bir yıldızın yörünge dönemini ve yarı büyük eksen uzunluğu adı verilen bir özelliğini hesaplayabilirsek, buradan Kepler’in yasalarını kullanarak Sgr A*’nın kütlesini bulabiliriz. Bu ölçüm ve hesaplamaları yapan astronomlar, merkezi bölgedeki kütlenin, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 4 milyon katı olduğunu buldular. Bölgenin çapının da yaklaşık 44 milyon kilometre olması, bu bölgede olup bitenleri, şu an için bildiğimiz ve özellikleri bu duruma en iyi uyan tek bir cisimle açıklayabileceğimiz ihtimalini kuvvetlendiriyor: Kara delik.

 

Bölgeden alınan güçlü radyo sinyallerinin kara deliğin etrafındaki birikim diskinden ya da jetlerden geldiği düşünülmektedir. Bunların ne anlama geldiğini bir başka yazıya bırakalım.

 

Çok sık sorulan sorulardan birini de cevaplayarak huzurlarınızdan ayrılalım: Bu kara delik Güneş Sistemini “yutabilir mi?”

 

Kara delikler, çekim gücü sonsuz olan elektrikli süpürgelere benzetilmemeli. Bir cismin, bir kara deliğin çekim kuvvetine kapılabilmesi için, o cismin bahsi geçen kara deliğin olay ufkunu geçmesi gerekir. Örneğin sevgili yıldızımız Güneş’i bir şekilde kara deliğe dönüştürdüğümüzü düşünelim. Bu durumda olduğu yerde durmaya devam edecekti ve gezegenleri yutamayacaktı. Tabi bir gezegen onun olay ufkuna kadar gelip oradan içeriye “düşmediği” sürece. Bu nedenle endişelenmeye gerek yok. Dünya’nın sonunun bir kara delikten gelmeyeceğini rahatlıkla söyleyebiliriz.

Aşağıdaki görsel de, merkezdeki kara deliğin bizim sistemimizi çekip parçalamaktan ne kadar uzak olduğunun en güzel kanıtı:

 

Yararlanılan kaynak: https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l8_p7.html
Kapak görseli: https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width_feature/public/sgr_lg.jpg