Manyetik alanını ‘çeviren’ bir kara delik gözlemlendi

Brian Koberlein

Kara delikler güçlü kozmik makinelerdir. Kuasarların ve öteki etkin galaktik çekirdeklerin (kısaca AGN’ler) arkasında yatan enerjiyi sağlarlar. Bu durum, unsurun güçlü kütle çekimi ve manyetik alanlarla etkileşiminden ortaya çıkar.

Teknik açıdan, bir kara deliğin kendi başına bir manyetik alanı yoktur; buna rağmen, kara deliği çevreleyen ve yığılma diskini andıran ağır bir plazma alanı mevcuttur. Plazma kara deliğin etrafında dönmekteyken, barındırdığı yüklü parçacıklar bir elektrik akımı ve manyetik alan yaratır. Plazma akışının istikameti kendi kendine değişmez, bu nedenle manyetik alanın ziyadesiyle sabit olduğunu düşünebiliriz. Hâl böyleyken, gökbilimcilerin bir kara deliğin manyetik alanının manyetik bir yer değiştirme (tersinme) yaşadığına ait delili gördüklerinde yaşadıkları şaşkınlığı hayal edebilirsiniz.

Temelde, bir manyetik alan, kuzey ve güney kutbu olan kolay bir mıknatıs üzere düşünülebilir. Manyetik tersinme, bu hayali kutbun istikametinin döndüğü ve manyetik alanın istikametinin değiştiği durumdur. Bu tesire yıldızlar ortasında sık rastlanır. Güneşimiz her 11 yılda bir manyetik alanını bilakis çevirir; bu durum, astronomların 1600’lerden beridir gözlemledikleri 11 yıllık Güneş lekeleri döngüsünü harekete geçirir. Dünya da her birkaç yüz bin yılda bir manyetik tersinmelere sahne olur. Öte yandan, manyetik yer değiştirmelerin harika kütleli kara delikler açısından mümkün olmadığı düşünülüyordu.

Otomatik olarak devam etmekte olan bir gökyüzü araştırması, 2018 yılında 239 milyon ışık yılı arada bulunan bir galakside ani bir değişim yaşandığını tespit etti. ‘1ES 1927+654’ diye isimlendirilen galaksi, görünür ışıkta 100 kat daha parlak hale gelmişti. Swift Gözlemevi, bu keşiften kısa bir müddet sonra yayılan x-ışınları ve ultraviyole ışınlarının parıltısını da yakaladı. Bölgeye ait toplanan arşiv müşahedeleri üzerine yapılan bir inceleme, galaksinin aslında 2017’nin sonlarına hakikat parlamaya başladığını ortaya çıkardı.

BİR YILDIZDAN KAYNAKLANDIĞI DÜŞÜNÜLDÜ

O periyotta, bu hızlı parlamanın, galaksinin harika kütleli kara deliğinin yakınından geçen bir yıldızdan kaynaklandığı düşünülmüştü. Bu kadar yakın bir müsabaka, yıldızı kesimlerine ayırmalı ve birebir vakitte kara deliğin yığılma diskindeki gaz akışını bozacak bir gelgit çalkantısına yol açmalıydı. Buna rağmen, yeni araştırma bu fikre kuşku düşürüyor.

Araştırma grubu, radyo dalgalarından x-ışınlarına varıncaya dek ışık spektrumunun tamamında galaktik parlamayla ilgili müşahedeleri inceledi. Fark ettikleri olgulardan biri, x-ışınlarının yoğunluğunun çok hızlı biçimde azalmasıydı. X-ışınları çoğunlukla ağır manyetik alanlar içinde dönen yüklü parçacıklarca üretilir; münasebetiyle bu durum, kara deliğin yakınında bulunan manyetik alanda ani bir değişiklik gerçekleştiğini gösterir. Yanı sıra, görünür ve ultraviyole ışığın yoğunluğu arttı ve bu bulgu da kara deliğin yığılma diskinin kesimlerinin daha fazla ısındığını ortaya koydu. Bu tesirlerden hiçbiri, bir gelgit çalkantısından bekleyeceğiniz cinsten değil.

BİR MANYETİK TERSİNME İLE UYUMLU

O, bundan çok, bir manyetik tersinmeyi gösteren bilgilerle daha uyumlu görünüyor. Araştırma grubunun ortaya koyduğu üzere, bir kara delik yığılma diski manyetik tersinmeye maruz kaldığı vakit, evvel yığılma diskinin dış kenarlarında bulunan alanlar zayıflar. Sonuçta, disk daha verimli bir biçimde ısınabilir. Bununla birlikte, daha zayıf bir manyetik alan, yüklü parçacıklar tarafından daha az x-ışınının üretilmesine neden olur. Manyetik alanın aksine dönüşü tamamlamasının akabinde disk başlangıçtaki durumuna geri döner.

Bu, galaktik bir kara deliğin manyetik tersinmesini açığa çıkaran birinci müşahede. Bunun gerçekleşebileceğini artık biliyoruz; ancak bu tersinmelerin ne kadar yaygın olduğunu şimdi bilmiyoruz. Bir galakside bulunan kara deliğin kaç kere başarılı bir oyun kurucu olabileceğini tespit etmek için daha fazla gözleme gereksinimimiz olacak.


Yazının yepyenisi Universe Today sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)