Samanyolu’nun Merkezinde Ne Var?

Gözlemlenebilir evrende güncel verilere göre yaklaşık 100-200 milyar galaksi vardır ve neredeyse her büyük galaksinin merkezinde bir süper kütleli kara deliğin var olduğu sanılmaktadır. İçinde yaşadığımız galaksi olan Samanyolu’da bu süper kütleli kara deliklere sahip galaksilerden birisidir.

Eğer şehrin ışık kirliliğinden uzakta bir yerlerde oturuyorsanız veya ışık kirliliğinden uzak bir yere gittiyseniz, geceleyin gökyüzünü baştan sona ‘kesen’ beyaz, bulutumsu bir şeridin var olduğunu fark etmişsinizdir. Her ne kadar Güney Yarım Küre’den daha iyi görünse de, Kuzey Yarım Küre’den de görünen bu beyaz bulutlu şerit Samanyolu Galaksimiz’in merkezidir. Eski Yunanca’da “süt” anlamına gelen “galaksi” kelimesini, antik çağlarda insanların gökyüzündeki beyaz bulut şeridini, “tanrıların geceleri döktüğü süt” sanmasından dolayı türettikleri biliniyor. Bugün  astronomi alanında da “galaksi” kelimesi kullanılmaya devam etmektedir.

Görsel: Knowridge

Görselde de görüldüğü gibi, galaksimizin merkezini oluşturan bu şerit çok yoğun bir bulutumsu yapıya sahiptir. Bu bulutları oluşturan şey ise galaktik toz ve gaz bulutu dediğimiz, yıldızların oluşumunun ham maddesi olan maddelerdir. Yoğun bir oluşuma sahip olmasından dolayı, normal teleskoplarla, yani görünür ışık bandında çalışan teleskoplarla bu bölgenin içini gözlemleyemeyiz. Çünkü galaksimizin merkezi, görünür ışığı geçirmeyecek kadar yoğun bir bölgedir. Hatta ultraviyole ve düşük enerjili X-ışını dalga boylarında bile gözlemlenemeyen bu bölge, evrende bilinen en güçlü ışık kaynağı olan gama ışınlarıyla ve yüksek enerjili X-ışınlarıyla, kızılötesi ışınlarla ve radyo dalgalarıyla gözlemlenir.

Süper Kütleli Kara Deliğin Varlığı

Galaksimizin merkez bölgesinde,astronomların Sagittarius ismini verdikleri takımyıldızı bölgesi bulunur. Latince “okçu” anlamına gelen Sagittarius bölgesi, merkezinden çok güçlü miktarda radyo yayılımı gerçekleştirmektedir. Sagittarius takımyıldızının merkezinden yayılan bu çok güçlü radyonun kaynağı ise Sagittarius A “yıldızıdır”.

1995 yılından beri Samanyolu’nun merkezinde süper kütleli bir kara deliğin varlığını kanıtlamaya çalışan 2 astronomi takımı, uzun yıllar süren gözlemler sonucu, Sagittarius A(Sgr A*) “yıldızına” denk düşen bölgenin etrafında bulunan yıldızların inanılmaz hızlarla döndüğünü gözlemlediler. Bu yıldızlardan biri olan S2 (S0–2 olarak da bilinir) ise son derece dikkat çekiciydi. Çünkü S2’nin, Sagittarius A ‘yıldızının’ etrafındaki yörünge çapı Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin yaklaşık 970 katıydı.(970 astronomik birim) Bu mesafeyi ise 16.0518 yılda tamamladığı gözlemlenen S2, Sagittarius A yıldızına en yakın konumuna geldiğinde aralarındaki mesafe yaklaşık 17 ışık saatine kadar iniyordu.(Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 120 katı)

Sagittarius Takımyıldızı

Astronomlar, bu kadar uzun mesafeyi böyle kısa bir sürede(16 yıl gibi bir süre) tamamlayan S2 yıldızını böylesine bir hızla döndürebilecek evrende tek bir cisim olduğuna kanaat getirdi ve bu cismi” süper kütleli kara delik” olarak adlandırdılar. Süper kütleli kara deliğin(Sagittarius A*) kütlesini bulmak için Avrupa Uzay Ajansı, S2 yıldızının kütlesini, yaydığı ışığın tayfındaki özelliklerinden hesapladılar ve yaklaşık 10-15 Güneş kütlesine sahip olduğunu bulduktan sonra, 10-15 Güneş kütlesine sahip bir yıldızı, saniyede yaklaşık 5,000 km hız ile döndürdüğü bilinen bu süper kütleli kara deliğin kütlesi böylece hesaplanabilirdi. Astronomların elde ettiği değer ise 3-4 milyon Güneş kütlesine sahip bir süper kütleli kara delik ! Yani Samanyolu’nun merkezinde Güneş’ten en az 3 milyon kat ağır olan süper kütleli bir kara delik oturuyor.

Süper Kütleli Kara Deliğin Varlığı Kesin Olarak Kanıtlandı

31 Ekim 2018 tarihinde yayınlanan bir makalede, Sagittarius A*’nın süper kütleli bir kara delik olduğu kanıtlandı. 130 metre çapında bir teleskop oluşturmak için girişim aracı(interferometer) ve Very Large Telescope ismini verdikleri 4 büyük teleskobu kullanarak astronomlar, ışık hızının %30 gibi bir hıza ulaşan gaz bulutlarını tespit ettiler. Kara deliğe çok yakın olduğu düşünülen yüksek enerjili elektronlardan oluşan bu gaz bulutları 3 farklı parlak alev şeklinde gözlemlendi. Ancak 4 milyon Güneş kütlesine sahip süper kütleli bir kara delik gaz bulutlarını bu kadar hızlı savurabilirdi. 

Bunun bir kaç ay öncesinde ise Temmuz ayında, Sagittarius A*’nın etrafında dönen S2 yıldızının Sgr A*’ya en yakın konumunda, ışık hızının %2.55’ine ulaşarak saniyede 7,650 km hıza ulaştığı tespit edildi. Dünya ile Güneş arasının 120 katı büyüklüğünde bir mesafeye yaklaşan S2 yıldızı, Einstein’in Genel Görelilik Teorisi‘ne göre bir takım kütleçekimsel kırmızıya kayma göstermesi gerekiyordu. 1916 yılında kütleçekim dalgalarının yanı sıra, “kütleçekimsel kırmızıya kayma” olgusunun varlığını da öne süren Einstein, bu 2 olgunun, zamanın teknolojisi yetersiz olduğu için tespit edilemeyeceğini, bu nedenle de kendi hayatı süresi içinde kanıtlanamayacağını biliyordu.

Yıldızların, süper kütleli bir kara delik olduğu düşünülen merkez nokta etrafındaki yörüngeleri. Görsel: Wikipedia

Günümüzde Genel Görelilik Teorisi’nin doğruluğu herkesçe kabul edildiğinden, Einstein’in öne sürdüğü kütleçekimsel kırmızıya kaymanın gözlemlenmesiyle Görelilik Teorisi bir kez daha doğrulanacaktı. S2 yıldızının, Sgr A*’nın en yakın konumuna geldiğinde büyük bir kütleçekim alanına girmesi nedeniyle kütleçekimsel kırmızıya kayma gösterdiği, %10 gözlemsel hata sınırları içinde doğrulanmış oldu. Böylece Einstein’in Genel Görelilik Teorisi gözlemsel olarak kanıtlanmış oldu.

Sonuç olarak galaksimizin merkezinde kocaman kütleli bir kara delik bulunuyor. Bu kara delik o kadar büyük bir kütleye sahip ki Güneş Sistemimiz, galaksinin merkezinden 25 bin ışık yılı uzaklıkta bulunmasına rağmen, merkezde bulunan süper kütleli kara deliğin sahip olduğu kütleçekim nedeniyle onun etrafında dönmektedir. 25 bin ışık yılı uzaklığa kadar etki edebilen bir kütleçekim kuvvetine sahip olan bu kara delik, gerçekten şaşılacak bir cisimdir. Ancak, daha büyük galaksiler daha kütleli kara delikleri barındırdıkları bilinmektedir. Örneğin bize 2.5 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan Andromeda Galaksisi, Samanyolu’ndan nispeten büyük bir galaksidir ve merkezinde, bizimkinden daha büyük kütleye sahip bir süper kütleli kara delik barındırdığı sanılmaktadır.

Kaynaklar:

http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvU2FnaXR0YXJpdXNfQSo

http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvU2FnaXR0YXJpdXNfQQ

http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvU2FnaXR0YXJpdXNfKGNvbnN0ZWxsYXRpb24p

http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly9lbi53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvU3VwZXJtYXNzaXZlX2JsYWNrX2hvbGU

Ana Görsel: Phys

 

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir