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

Görüntü 6: Kara Delik Anatomisi

Haberin Orjinli için: https://www.eso.org/public/news/eso1907/?lang