Dev Kara Delik Jetleri Şimdiye Kadar Gözlemlenen En Büyükleri

Astronomlar, şimdiye kadar gözlemlenen en büyük kara delik jetlerini keşfetti. Bu dev jetler, toplamda 23 milyon ışık yılı uzunluğunda ve bu, 140 Samanyolu galaksisinin yan yana dizilmesine eşdeğer bir mesafeyi ifade ediyor.

“Bu çift jet, sadece bir güneş sisteminin veya bir Samanyolu’nun boyutunda değil; toplamda 140 Samanyolu çapında” diyor Caltech’ten doktora sonrası araştırmacı Martijn Oei, bulguları bildiren yeni bir Nature makalesinin baş yazarı. “Samanyolu, bu iki dev patlamada küçük bir nokta gibi kalır“.

Mitolojide bir dev olan Porphyrion ismi verilen bu jet megastrüktürü, evrenimizin 6,3 milyar yıl yaşında olduğu bir döneme tarihleniyor. Bu dönemde evrenimizin mevcut yaşının yarısından daha gençti. Bu güçlü çıkışlar, uzak bir galaksinin merkezindeki süper kütleli kara delikten yukarı ve aşağıya doğru fışkırıyor ve toplam güç çıkışı, trilyonlarca güneşin gücüne eşdeğer.

Porphyrion keşfedilmeden önce, en büyük doğrulanmış jet sistemi Alcyoneus’tu. 2022’de aynı ekip tarafından keşfedilen Alcyoneus, yaklaşık 100 Samanyolu kadar genişlikte. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Centaurus A jetleri, Dünya’ya en yakın büyük jet sistemi, 10 Samanyolu uzunluğundadır.

Son bulgular, bu dev jet sistemlerinin genç evrendeki galaksi oluşumuna beklenenden daha büyük bir etkisi olabileceğini öne sürüyor. Porphyrion, galaksileri birbirine bağlayan ve besleyen ince filamentlerin, yani kozmik ağın, bugün olduğundan daha yakın olduğu bir dönemde var oldu. Bu, dev jetlerin, Porphyrion gibi, kozmik ağın daha büyük bir bölümüne ulaştığını gösteriyor.

“Astronomlar, galaksiler ve merkezdeki kara deliklerin birlikte evrim geçirdiğine inanıyorlar ve jetlerin, ana galaksileri ve etrafındaki diğer galaksileri etkileyen dev miktarda enerji yaydıkları bu sürecin bir parçası olduğunu düşünüyorlar” diyor çalışmanın ortak yazarı George Djorgovski. “Bu keşif, bu etkilerin düşündüğümüzden çok daha uzaklara yayılabileceğini gösteriyor.”

Dev Jetlerin Şaşırtıcı Popülasyonu

Porphyrion jet sistemi, Avrupa’nın LOFAR (LOw Frequency ARray) radyo teleskobu kullanılarak yapılan bir gökyüzü araştırmasında bulunan en büyük jet sistemi olarak kaydedildi. Bu devasa jet popülasyonu, LOFAR sayesinde keşfedilen 10.000’den fazla zayıf megastrüktürü içeriyor.

Önceden, jet sistemlerinin genellikle nadir ve daha küçük boyutlarda olduğu düşünülüyordu. Ancak LOFAR gözlemleri, bu devasa jetlerin sayısının beklenenden çok daha fazla olduğunu ortaya koydu. “Dev jetlerin var olduğu biliniyordu, ancak bu kadar çok olacağını tahmin etmiyorduk” diyor çalışmanın ikinci yazarı Martin Hardcastle. “Yeni gözlem yetenekleri genellikle yeni bulgular sağlar, ama bu kadar çok büyük jetin ortaya çıkması oldukça heyecan vericiydi.”

Geçmişte Gizlenenler

Porphyrion’un kökenini bulmak için, Hindistan’daki Giant Metrewave Radyo Teleskobu (GMRT) ve Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’nde bulunan Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) projelerinden elde edilen veriler kullanıldı. Gözlemler, jetlerin, Samanyolu’nun yaklaşık 10 katı kadar büyük bir galaksiden geldiğini ortaya koydu.

Keck Gözlemevi’nden yapılan gözlemler, Porphyrion’un Dünya’dan 7,5 milyar ışık yılı uzaklıkta olduğunu gösterdi. “Şimdiye kadar, bu dev jet sistemleri genellikle yakın evrenin bir fenomeni olarak görünüyordu” diyor Oei. “Uzak galaksilerde bu devasa jetlerin varlığı, evrenin her yerinin kara delik faaliyetlerinden etkilenmiş olabileceğini gösteriyor.”

Keck gözlemleri, Porphyrion’un, jet modunda değil, radyatif modda aktif olan bir kara delikten kaynaklandığını da ortaya koydu. Bu durum, astronomların bu modun bu kadar büyük ve güçlü jetler üretebileceğini düşünmedikleri bir bulgu oldu. Bu, uzak evrenin radyatif modda olan kara deliklerinin daha fazla dev jet barındırabileceğini gösteriyor.

Süregeldikleri Gizemler

Jetlerin, ev sahibi galaksilerinin ötesine bu kadar uzaklara nasıl uzandığı hala belirsiz. “Martijn’in çalışması, bu dev kaynakların büyük boyutlara ulaşmasını sağlayan özel bir çevre olmadığını gösterdi” diyor Hardcastle. “Bu, merkezi süper kütleli kara deliğin uzun süreli ve kararlı bir akresyon etkinliği gerektirdiğini ve jetlerin bu süre boyunca aynı yönde kalmasını sağladığını gösteriyor.”

Oei, bu dev yapılarının çevrelerine nasıl etki ettiğini daha iyi anlamak istiyor. Jetler, galaksiler arası boşluğa kozmik ışınlar, ısı, ağır atomlar ve manyetik alanlar yayar. Oei, dev jetlerin manyetik yayılımını daha iyi anlamak istiyor. “Gezegenimizdeki manyetizma yaşamın sürmesini sağlıyor, bu yüzden onun nasıl oluştuğunu anlamak istiyoruz” diyor Oei. “Kozmik ağ boyunca manyetizma nasıl yayılıyor ve galaksilere, yıldızlara ve gezegenlere nasıl geçiyor? Bu dev jetler, manyetizmayı kozmosa yaymış olabilir mi?“

Bu yazı sciencedaily sitesinde yayınlanmıştır.