• BilimAvcısı

Kara Deliklerin Yakınında Bulutlar Neden Oluşur?

Dünyanın görkemli semalarından ayrıldıktan sonra, "bulut" kelimesi artık yağmur üreten beyaz, kabarık görünümlü bir yapı anlamına gelmiyor. Bunun yerine, büyük evrendeki bulutlar, çevrelerinden daha fazla yoğunluğa sahip topak alanlardır.


Bu resim, tozlu bir halka şekli (simit) ve "bulutlar" adı verilen kümelerle çevrili bir tür aktif galaktik çekirdek olan bir kuasar'ı tasvir etmektedir. Bu bulutlar küçük başlar, ancak 1 parsek (3,3 ışıkyılı) genişliğine kadar genişleyebilir. Bu diyagramda bulutlar simitten en az 1 parsek uzaklıktadır.


Uzay teleskopları bu kozmik bulutları, 100.000'den fazla Güneş'e eşdeğer kütlelere sahip, hiçbir ışığın kaçamayacağı gizemli yoğun nesneler olan süper kütleli kara deliklerin yakınında gözlemledi.
Neredeyse her galaksinin merkezinde süper kütleli bir kara delik vardır ve çevresinden çok fazla gaz ve toz yutuyorsa buna "aktif galaktik çekirdek" (AGN) denir.

En parlak AGN türüne "kuasar" denir. Kara deliğin kendisi görülemezken, madde, olay ufkuna yakın parçalandıkça çevresi son derece parlak kalır.


Ancak kara delikler gerçek anlamda elektrikli süpürgeler gibi değildir; onlar sadece çok yaklaşan her şeyi emmezler. Bir kara deliğin etrafındaki bazı maddeler doğrudan içeri düşecek ve bir daha asla görülmeyecekken, yakındaki gazın bir kısmı dışarıya doğru fırlayacak ve binlerce yıl boyunca genişleyen bir kabuk oluşturacaktır. Bunun nedeni, olay ufkunun yakınındaki alanın son derece enerjik olmasıdır; Kara deliğin etrafındaki hızlı hareket eden parçacıklardan gelen yüksek enerjili radyasyon, uzayın genişliğine önemli miktarda gaz püskürtebilir.


Her bulut küçük başlar, ancak 1 parsek genişliğinde genişleyebilir ve Dünya ile Güneş'in ötesindeki en yakın yıldız olan Proxima Centauri arasındaki mesafeyi bile kaplayabilir.

Derin uzaydaki bu kümeleri ne açıklıyor?

Proga ve meslektaşları, doktora öğrencisi Randall Dannen liderliğindeki Astrophysical Journal Letters'da yayınlanan bu gizeme olası bir çözüm sunan yeni bir bilgisayar modeline sahipler.

Bilim adamları, süper kütleli kara deliğin yakınındaki son derece yoğun ısının, gazın gerçekten hızlı bir şekilde dışarıya akmasına izin verebileceğini, ancak bu şekilde yığın oluşumuna da yol açabileceğini gösteriyor. Gaz çok şiddetli hızlanırsa, kümeler oluşturacak kadar soğumayacaktır. Bilgisayar modeli bu faktörleri hesaba katar ve gazın uzaklara gitmesini, aynı zamanda kümelenmesini sağlayacak bir mekanizma önerir.


Proga, "Kabuğun dış kenarının yakınında, gaz yoğunluğunu eskisinden biraz daha düşük yapan bir karışıklık var. Bu, bu gazın çok verimli bir şekilde ısınmasını sağlıyor. Dışarıdaki soğuk gaz bununla dışarı atılıyor." dedi.

Bu fenomen bir şekilde sıcak hava balonlarının yüzmesini sağlayan kaldırma kuvvetine benzer. Balon içerisindeki ısınan hava dışarıdaki soğuk havadan daha hafiftir ve bu yoğunluk farkı balonun yükselmesine neden olur.


Dannen, "Bu çalışma önemlidir, çünkü gökbilimciler her zaman bulutları AGN'den gördüğümüz gözlemlere uyacak şekilde belirli bir konuma ve hıza yerleştirmek zorunda kalmıştır. Bizim çalışmamız bu bulutların oluşumu için potansiyel bir açıklama sunuyor." dedi.

Bu model, onu besleyen kara deliğin etrafında dönen malzeme diskine değil, yalnızca gaz kabuğuna bakar. Araştırmacıların bir sonraki adımı, gaz akışının diskin kendisinden kaynaklanıp kaynaklanmadığını incelemektir. Ayrıca, bazı bulutların neden saatte 20 milyon mil (saniyede 10.000 kilometre) kadar hızlı hareket ettiğinin gizemiyle de ilgileniyorlar.


Kaynak:

  • https://www.nasa.gov/feature/why-clouds-form-near-black-holes