Samayolu'nun merkezi

Büyük bir teleskopla, açık bir gökyüzünde gözlem yaptığınızda evrendeki en büyük yapı taşlarını, muhteşem galaksileri görebilirsiniz. Eliptik, spiral ya da karma yapıda olabilen bu galaksiler milyarlarca yıldıza ev sahipliği yapıyor; evren de bu galaksilerden milyarlarcasına.. Göz alıcı görünümlerinin yanında merkezlerinde yatan "tüyler ürperten" karadelikler ise hepsinden daha ilgi çekici...

Samanyolu'nun hayali çizimi (Kaynak : atlasoftheuniverse.com )

Bizim galaksimiz olan Samanyolu, eliptik bir galaksi ve bir uçtan diğer uca uzaklığı yaklaşık 100 000 ışık yılı. Güneş, merkezden 26 000 ışık yılı uzaklıkta, biraz dışında bulunuyor. Büyük galaksilerin merkezlerinde olduğu gibi bizim galaksimizin de merkezinde devasa bir karadelik bulunuyor. Devasanın anlamı 3 milyon Güneş kütlesi... Gece göğünde Yay takımyıldızına(Sagittarius) doğru baktığınızda Samanyolu'nun merkezine bakıyor olacaksınız. Özellikle bir dürbün ya da teleskopla bölgeyi incelerseniz yoğun yıldız, gaz ve toz bulutları göreceksiniz fakat karadeliğe rastlayamayacaksınız.. Bu çok normal çünkü karadelikler çekim kuvvetleri nedeniyle ışığın bile içinden kaçamadığı cisimler. Fakat karadelikler, etrafında büyük hızlarla dönen ve ışıma yapan maddeler sebebiyle, ayrıca etrafındaki cisimlere uyguladığı kütle çekim etkisiyle gözlenebiliyorlar. Bütün bunlara rağmen bölgedeki yoğun gaz ve toz kümeleri nedeniyle merkezdeki karadeliği gözlemek çok zor, en azından görünür spektrumda.. Kızıl ötesi spektrumda incelendiğinde gaz bulutlarının etkisi azalıyor ve görüntü alınabiliyor.

Galaksi merkezindeki karadelik hakkında bilgi sahibi olabilmek için biraz önce belirttiğim üzere etrafındaki yıldızların hareketlerini incelemek gerekiyor. Bunun için de bu kadar uzaklıkta ve madde yoğunluğunda görüntüler alabileceğiniz hassas bir teleskoba, ayrıca iyi bir tekniğe ihtiyacınız var(lazer ile klavuzlama-uyarlanabilen optik). Bu alanda çalışmalar yürüten KECK/UCLA Galactic Center ekibi 2005 yılında merkezdeki yıldızların keskin görüntülerini elde etmeyi başardılar. Elde edilen eski görüntülere nazaran çok büyük yol kat edilmişti.

KECK teleskobu ile lazer kılavuzlama (solda) - yıldız ile klavuzlama (sağda). Soldaki görüntüde yıldızlar açık bir şekilde seçiliyor.

Peki bu görüntü ne ifade ediyor? Galaksi merkezine yakın yıldızların karadelik etrafındaki hareketleri incelenerek, kardeliğin varlığı, büyüklüğü ve özellikleri öğrenilebilir. Bunun için de çalışma ekibi bu yıldızların aralıklarla görüntülerini alarak hareketlerini izlediler. Ortaya çıkan sonuç ise teorilerle tamamen uyuşuyordu.

Yıldız ile işaretli alan galaksi merkezi. Yıldızların hareketlerine dikkat ederseniz galaksi merkezine yakın durumlarda karadeliğin etrafındaki uzayı aşırı bükmesi sonucu hızlanarak savrulma hareketi yapıyorlar ve yüksek seviyede ekzantrik(elips yörünge odakları merkezden çok uzak) yörüngede dolanıyorlar. Bu keşif karadeliğin izini bulmak adına büyük bir gelişmeydi.

İkinci olarak devasa karadelikler etraflarındaki maddeyi sürekli içine çekerek tüketirler, bir nevi beslenirler. Bu beslenme sırasında etrafta büyük harekete ve ışınımlara sebep olurlar. Samanyolu Galaksi merkezindeki karadeliğin beslenme alışkanlığını araştırmak için bu ışınımların varlıklarını gözlemek gerekiyordu. Ekip 5 günlük bir görev süresince Chandra X-Işını Teleskobu, KECK ve Hawaii'deki teleskoplarla yaptıkları gözlemlerde gözlenen bölgede 15 dakikalık ışınım patlamaları gözledi.

Karadeliğin içine düşen plazmanın ilk alınan kızıl ötesi görüntüsü. Geniş bir süre zarfında yapılan gözlemler sonucu süreleri 40 dakikayı geçmeyen parlamalar belirlendi.

Böylece Samanyolu merkezinde devasa bir karadelik olduğu yavaş yavaş kesinlik kazanmaya başladı. Bunun yanında Havard Simithsonian Astrofizik Merkezinden araştırmacılar Güney Kutup'ta galaksi merkezinden gelen yüksek frekans sinyalleri dinlerken ilginç bir şeyle karşılaştılar. Merkezin etrafında 400 ışık yılı kadar uzaklıkta halka şeklinde bir oluşum keşfettiler. Bu oluşum çok yoğun gaz ve toz bulutundan oluşuyor ve simulasyonlara göre daha da yoğunlaşarak yüksek hızda yıldız doğumlarına ve hemen ardından büyük yıldız patlamalarına, dolayısıyla karadelik oluşumlarına ev sahibi yapacak. Bu oluşan madde yavaş yavaş merkezdeki karadeliği besleyecek ve aktif galaksilerde gözlenen müthiş yoğunluktaki jetlere ve ışınımlara sebep olacak(Bizim galaksi merkezimizin aktif olmamasının sebebi karadeliği besleyecek etrafında yeterli madde bulunmaması). Fakat bu muazzam felaket için öngörülen süre 10 milyon yıl, bizim endişelenmemize gerek yok...

Astronomi ile ilgilenemeye başladığım ilk dönemlerde Samanyolu merkezinde bir karadelik olduğu, üstelik Yay Takım yıldızı yönüne baktığımda ona doğru bakıyor olacağım bilgisi beni çok heyecanlandırmıştı; o günden beri karadelikler konusu ilgimi çekmeye devam ediyor. Bu konuda ilgilenenler için önerebileceğim mükemmel bir kitap : Blackholes and Time Warps-Kip Thorne...

Kaynaklar:
UCLA Galactic Center Group
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA)
Monster of the Milky-Way- PBS Belgesel