Gökbilimciler İlk Kez Bir Karadeliği Görüntüledi

Aralarında Arizona Üniversitesinde görev yapmakta olan Prof. Dr. Feryal Özel’inde bulunduğu geniş bir ekip tarafından yapılan gözlemler ile M87 gökadasının merkezindeki süper kütleli kara deliğin olay ufku 1.3mm dalgaboyuna duyarlı radyo teleskoplarca yapılan gözlemler ile görüntülendi.

Bu önemli çalışmaların sonuçları ile ilgili Avrupa Güney Gözlemevinden yapılan duyuruyu aşağıda sizler ile paylaşıyoruz.


Görüntü 1: Bir Kara Deliğin İlk Görüntüsü


Sekiz yer-tabanlı radyo teleskoptan oluşan ve uluslararası işbirliği ile geliştirilen gezegen-ölçeğindeki Olay Ufku Teleskopu (EHT) karadelik gözlemleri için tasarlandı. Geçtiğimiz çarşamba günü dünya genelinde koordine edilen bir basın konferansı ile EHT araştırmacıları ilk kez bir süper-kütleli karadeliği ve gölgesini doğrudan gözlemeyi başardıklarını açıkladılar.

Bu gelişme 10 Nisan 2019 günü, altı farklı makale ile Astrophysical Journal Letters adlı derginin özel sayısında duyuruldu. Görüntüler yakın gökada kümesi Virgo’da bulunan büyük kütleli gökada Messier 87’nin merkezindeki karadeliği gözler önüne seriyor. Bu karadeliğin Yeryüzü’ne uzaklığı yaklaşık 55 milyon ışık-yılı olup kütlesi Güneş’in 6.5 milyar katıdır .


Görüntü 2: Messier 87 (Başak Takımyıldızı)

 
EHT sayesinde birbirine bağlı olarak çalışan teleskoplar Dünya-boyutlarında yapay bir teleskop meydana getirmektedirler. Einstein’ın genel görelilik teorisinde tahmin edilen durumu yüz yıl sonra doğrulayan EHT, bilim insanlarına Evren’deki en sıradışı nesneleri yeni bir yöntemle araştırma fırsatı sunuyor.


Görüntü 3: EHT’yi oluşturan bazı teleskopların yerlerini ve teleskoplar arasındaki uzun taban çizgilerini göstermektedir.


“Bir karadeliğin ilk fotoğrafını çektik,” diyor Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden proje yöneticisi Sheperd S. Doeleman. “Bu bilimsel olarak sıradışı bir çaba gerektiren 200’den fazla araştırmacıdan oluşan bir takım başarısıdır.”

Devasa kütleye sahip karadelikler sıradışı kozmik nesneler olup, boyut olarak aşırı küçüktürler. Bu nesnelerin bulunduğu ortam, çevresini aşırı şekillerde etkilemektedir; uzayın bükülmesi ve çevredeki maddenin aşırı şekilde ısıtılması gibi.

“Parlak bir bölgenin içindeyse, örneğin parıldayan bir gaz diski gibi, karadeliğin gölgeye benzer şekilde karanlık bir bölge yaratmasını bekliyoruz — şimdiye kadar görmediğimiz ancak Einstein’ın genel görelilik teorisiyle tahmin ettiği bir şey,” diye açıklıyor EHT Bilim Konseyi başkanı, Hollanda, Radboud Üniversitesi’nden Heino Falcke. “Kütleçekimsel eğrilik ve ışığın olay ufku tarafından yakalanması ile oluşan gölge, bu etkileyici nesnelerin doğası hakkında çok şeyi ortaya çıkarmakta olup, bu sayede M87’nin merkezindeki karadeliğin kütlesini ölçebilmemizi sağlamıştır.”

Çoklu kalibrasyon ve görüntüleme yöntemleri karanlık bir merkezi bölgeyi — karadeliğin gölgesi — çevreleyen halka-benzeri bir yapıyı ortaya çıkarmıştır ve sonuçlar bağımsız EHT gözlemleriyle doğrulanmıştır.

“Gölgeyi görüntülediğimizden emin olduğumuzda, gözlemlerimizi, eğri uzayın fiziği, aşırı-ısıtılmış madde ve güçlü manyetik alanlar gibi fiziksel olayları içeren geniş bilgisayar modelleriyle karşılaştırabildik,” diyor Doğu Asya Gözlemevi Müdürü ve EHT Kurulu üyesi Paul T.P. Ho. “Gözlenen görüntünün çoğu özelliği teorik tahminlerle güzelce uyum sağlıyor, bu da gözlemleri yorumlamamızda bize güven veriyor, buna karadeliğin kütlesine dair tahminimiz de dahil” .

"Bir teorisyen için teorinin gözlemlerle karşılaştırılması her zaman dramatik bir an olmuştur. Gözlemlerimizin tahminlerimizle oldukça iyi bir şekilde uyuştuğunu anlamak bize bir rahatlık ve gurur verdi," şeklinde yorumluyor EHT Kurulu üyesi, Almanya, Goethe Üniversitesi'nden Luciano Rezzolla.

EHT’yi meydana getirmek zorlu bir süreç gerektiriyordu, çünkü yüksek-rakımlara sahip farklı yerleşkelerde hali hazırda çalışır vaziyette olan sekiz teleskoptan dünya genelinde bir bağlantı oluşturmak ve bunları güncellemek gerekiyordu. Bu yerleşkeler arasında Hawai`i ve Meksika’daki volkanlar, Arizona ve İspanyol Sierre Nevada’daki dağlar, Şili’deki Atacama Çölü ve Antarktika yer almaktadır.

EHT gözlemleri çok-uzun-hat girişimölçümü (VLBI) adı verilen bir tekniği kullanmaktadır, bu teknikle dünya genelindeki teleskop tesisleri eş-zamanlı hale getirilerek, gezegenimizin kendi etrafındaki dönüşünden faydalanmakta ve bu sayede 1.3 mm dalgaboyunda Dünya-boyutlarında dev bir teleskopla gözlem yapma fırsatı vermektedir. VLBI sayesinde EHT 20 mikro-açı-saniyelik bir açısal çözünürlüğe ulaşabilmektedir — yani Paris’teki bir kafeden New York’taki bir gazeteyi okumaya yetecek kadar.

Bu sonuçlara katkı veren teleskoplar arasında ALMA, APEX, IRAM 30-metrelik teleskopu, James Clerk Maxwell Teleskopu, Büyük Milimetre Alfonso Serrano Teleskopu, Milimetre-altı Dizgesi, Milimetre-altı Teleskopu, ve Güney Kutbu Teleskopu yer almaktadır. Teleskoplardan alınan ham verilerin oluşturduğu petabayt büyüklüğündeki dosyaların birleştirilme işlemi Max Planck Radyo Gökbilim Enstitüsü ve MIT Haystack Gözlemevi bünyesindeki aşırı özelleştirilmiş süper-bilgisayarlar sayesinde gerçekleştirilmiştir.


Görüntü 4 - 5:  APEX  ve ALMA  Radyo Teleskopları


Avrupalı tesisler ve fon kaynakları dünya çapındaki bu çaba için kritik rol oymamıştır, özellikle gelişmiş Avrupalı teleskoplar ve Avrupa Araştırma Konseyi’nden BlackHoleCam projesi için temin edilen 14 milyon €’luk bütçe. ESO, IRAM ve Max Planck Derneği’nin desteği yine kritik önemdedir. “Bu sonuç milimetre gökbilimindeki on yıllar süren Avrupalı deneyim üzerine inşa edilmiştir,” diye yorumluyor EHT Kurulu üyesi ve IRAM Direktörü Karl Schuster.

EHT’nin kurulumu ve bugün açıklanan gözlemler on yıllardır süren gözlemler ile teknik ve teorik çalışmaların zirve noktasını temsil etmektedir. Dünya genelindeki araştırmacıların yakın işbirliğinde yürütülen bu girişim küresel ekip çalışmasının bir örneğidir. EHT’yi meydana getirmek için on üç ortak enstitü hem hali hazırda var olan altyapıyı hem de değişik kurumlardan elde edilen desteği bir arada kullanmıştır. Ana fon kaynakları ise BD’den Ulusal Bilim Vakfı (NSF), AB’den Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ve Doğu Asya’dan fon kuruluşları olmuştur.

“ESO Avrupayı temsil eden liderliği ve EHT’yi oluşturan teleskoplardan ikisi olan Şili’deki ALMA ve APEX’in çok önemli rolleri nedeniyle sonuçlara kayda değer anlamda katkı verdiği için oldukça memnun,” diyor ESO Genel Müdürü Xavier Barcons. “ALMA EHT’deki en duyarlı tesistir ve EHT’nin başarıya ulaşması için 66 yüksek-hassasiyetli anteni kritik bir rol oynamıştır.”

“Sadece bir nesil önce imkansız gibi görülen bir şeyi başardık,” diyor son olarak Doeleman. “Teknolojideki atılımlar, dünyanın en iyi radyo gözlemevleri arasındaki bağlantılar ve yenilikçi algoritmaların hepsi bir araya geldiğinde karadelikler ve olay ufku hakkında tamamen yeni bir pencere açıldı.”


Görüntü 6: Kara Delik Anatomisi



Haberin Orjinli için: https://www.eso.org/public/news/eso1907/?lang
12/04/2019
193 defa okundu

İstanbul Üniversitesi Gözlemevi Uygulama ve Araştırma Merkezi

34452 34119 Üniversite/Fatih-İstanbul

Tel: 0 (212) 440 00 00