Kara Deliğin Gölgesinin Zamanla Değişimi

M87* kara deliğinin gölgesini çevreleyen haledeki değişim

M87* kara deliği ile ilgili verilerin istatistiksel analizi, kara deliğin görünümünde zaman içinde yaşanan değişimlere açıklama getiriyor. Analizler, kara deliğin spini (kendi kütle merkezi etrafındaki açısal momentumu) ile ilgili daha önce yapılan çıkarımları destekliyor. Ayrıca kara deliği çevreleyen gaz bulutundaki türbülansın, kara deliğin görünümündeki değişimlerde rol oynadığını gösteriyor.

Kara delikler, çekiminden ışığın bile kurtulamadığı gök cisimleridir. Kara deliği çevreleyen, olay ufku olarak adlandırılan hayali yüzeyi geçerek kara deliğin içine düşen bir cisim bir daha geri çıkamaz. Olay ufkunun dışında bulunan elektrik yükleri ise kara deliğin güçlü çekiminin etkisiyle ivmelenerek ışık yayar. Bu durum bir kara deliğin Dünya’dan bakıldığında bir ışık halesinin ortasında bir gölge gibi görünmesine yol açar.

Bir kara deliğin olay ufku civarını görüntülemek için gerekli çözünürlüğe ulaşmak kolay değildir. Sıradan bir teleskobun bir kara deliği görüntüleyebilecek çözünürlüğe sahip olması için çapının Dünya’nın çapı kadar büyük olması gerekir. 2019 yılında ilk kez bir kara deliğin görüntüsünü elde etmeyi başaran araştırmacılar, bu çözünürlüğe ulaşmak için yeryüzünün dört ayrı kıtasındaki sekiz teleskopla eş zamanlı gözlemler gerçekleştirmişti.

Elde edilen ilk kara delik görüntüsü M87*’a aitti. Beklendiği gibi görüntüde bir ışık halesinin ortasında bir gölge vardı. Araştırmacılar, topladıkları verileri kullanarak kara deliğin özellikleri hakkında da tahminler yapmıştı. Kara deliğin kütlesinin Güneş’inkinin 6,5 milyar katı olduğu hesaplanmış ayrıca kara deliğin saat yönünde dönmekte olduğu ve spin vektörünün Dünya’ya uzak yönde olduğu tespit edilmişti.

İlk kara delik görüntüsünün elde edilmesini sağlayan gözlemler 2017 yılında yapılmıştı. Olay Ufku Teleskobu iş birliği olarak anılan araştırma grubu aynı kara deliği 2018 yılında da gözlemlemişti. Yakın zamanlarda araştırmacılar hem 2017’de hem de 2018’de toplanan verilerin istatistiksel analizini içeren bir makale yayımladı. Elde edilen sonuçlar daha önce yapılan çıkarımları destekler nitelikte.

Kara deliğin 2018 yılı verileri ve 2017 yılı verileri ile elde edilen görüntüleri karşılaştırıldığında kara deliğin gölgesini çevreleyen haledeki değişim dikkat çekiyor. İlk görüntüde halenin daha parlak olduğu bölge güneybatıda yer alırken ikinci görüntüde ise güneydoğu da yer alıyor. Bu durumun kuramsal tahminlerle uyumlu olduğu ve kara deliğin spini ile ilgili daha önceleri yapılan çıkarımları desteklediği belirtiliyor. Ayrıca istatistiksel analizler haledeki değişimlerin kara deliği çevreleyen madde birikintisindeki türbülansla açıklanabileceğini de gösteriyor.

Araştırmacılar, gelecekte M87* kara deliğinin 2021 ve 2022 yılında gözlemlenmesiyle toplanan verileri de analiz etmeyi planlıyor. Elde edilecek sonuçların kara delikleri çevreleyen madde birikintileri ile ilgili kuramsal modelleri iyileştirmekte kullanılması planlanıyor.

Detaylı bilgiye Olay Ufku Teleskobu araştırmacılarının Astronomy and Astrophysics’te yayımladığı makalelerden ulaşabilirsiniz.

Kaynaklar:

• https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2024/01/aa47932-23/aa47932-23.html
• https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/01/aa51296-24/aa51296-24.html