Uzak bir gökadanın merkezinde bulunan büyük kütleli bir karadeliğin davranışındaki ender görülen bir değişimin gizemi ESO’nun Çok Büyük teleskopu ile birlikte NASA/ESA Hubble uzay teleskopu ve NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevini kullanan uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından çözüldü. Zor zamanlardan geçtiği görülen karadeliğin artık yeterince parlayacak kadar beslenemediği ortaya çıkarıldı.
Çoğu gökadanın aşırı derecede parlak görülen merkezlerinin sahip oldukları büyük kütleli bir karadelik tarafından güçlendirildiği bulundu. Bu merkezler “aktif gökadaları” evrendeki en parlak nesneler haline getiriyor. Bu kadar parlak olmalarının nedeni yığışma olarak bilinen bir süreçte sıcak maddenin karadeliğin üzerine doğru düşerken şiddetli bir şekilde parlamasıdır. Bu parlak ışık farklı aktif gökadalarda büyük değişimler sergilemektedir, bu şekilde gökbilimciler yayılan ışığa bağlı olarak bu gökadaları sınıflandırabilmektedirler [1].
Bu gökadalardan bazılarının etkileyici bir şekilde sadece 10 yıl içerisinde değişim sergiledikleri gözlendi, gökbilimsel zaman ölçeğinde oldukça kısa bir süre bu. Bununla birlikte, yeni çalışmadaki aktif gökada, Markarian 1018 ikinci kez değişime uğrayarak, geçtiğimiz beş yıl içinde tekrar ilk sınıflandırma türüne geri döndü. Bu türden tam döngü değişimine uğrayan gökadalar gözlenmiş olmasına rağmen, hiçbiri bu kadar ayrıntılı olarak gözlenmemişti.
Markarian 1018’in kararsız doğası, 40 yakın aktif gökada hakkında bilgi toplamak üzere ESO ve diğer organizasyonlar tarafından yürütülen Yakın AGÇ Referans Taraması (CARS) projesi sırasında şans eseri ortaya çıkarılmıştır. Markarian 1018’in ESO’nun Çok Büyük teleskopu üzerindeki Çoklu Birim Tayfsal Kâşifi (MUSE) aygıtı ile gerçekleştirilen rutin gözlemleri gökadanın ışık salınımındaki şaşırtıcı değişimi ortaya çıkardı.
“Markarian 1018’deki bu şaşırtıcı değişimi gördüğümüzde oldukça şaşırdık” diyor keşif makalesinin ilk yazarı ve Sydney Üniversitesi ARC Tüm Gökyüzü Astrofiziği Mükemmeliyet Merkezi (CAASTRO) doktora öğrencisi Rebecca McElroy.
Sönükleşmeye başladıktan hemen sonra gözlenerek fark edilmesi bu gökadaları değiştiren şeyin öğrenilmesi açısından beklenmedik bir fırsattı, CARS proje lideri ve keşifle ilgili iki araştırma makalesinden birinin ilk yazarı Bernd Husemann bu şöyle açıklıyor: “Azalma başladıktan sadece 3-4 yıl sonra olayı tespit edebildiğimiz için şanslıydık, bu sayede aksi halde çalışılması mümkün olmayan aktif gökadaların yığışma fiziği ile ilgili ayrıntılı görüntüleme işlemlerine başladık.”
Bu fırsatı değerlendiren araştırma ekibi, Markarian 1018’deki büyük parlaklık değişimine neden olan sürecin tespitini öncelikli çalışma konusu haline getirdi. Sürecin arkasındaki sebep çok sayıda astrofiziksel olaydan biri olabilirdi, ancak karadelik çekimi ile yutulan tekil bir yıldız [2] ve araya giren gazın olası gölgelemesinden şüphelenildi [3]. Ancak ilk gözlemlerden sonra Markarian 1018’in şaşırtıcı değişimi bir gizem olarak kalmaya devam etti.
Bununla birlikte, ekip daha sonra NASA/ESA Hubble uzay teleskopu ve NASA’nın Chandra X-ışın gözlemevinden elde etttikleri gözlem zamanları ile fazladan veri toplama fırsatı yakaladı. Bu aygıtlardan alınan yeni veriler sayesinde gizem çözülmüş oldu —yığışan madde tarafından aç bırakılan karadelik yavaşça sönüyordu.
“Bu aşırı açlık durumunun yakıt akışının bozulması nedeniyle gerçekleşmiş olması mümkün”, diyor Rebecca McElroy. “Olası ilginç bir durum ise bunun ikinci bir süper kütleli karadelikle olan etkileşimden ortaya çıkması.” Böyle bir karadelik çift sistemi Markarian 1018 için geçerli olabilir, çünkü gökadanın kendisi iki büyük gökadanın birleşmesi sonucu oluşmuştur — ve bunlardan ikisi de merkezlerinde büyük karadelikler barındırıyor olabilir.
Markarian 1018’deki gibi görünüşlerini değiştiren aktif gökadalarda işleyen mekanizmaları inceleyen araştırmalar devam ediyor. “Markarian 1018’i gölgeye dönüştüren şeyi belirlemek için ekibin oldukça hızlı olması gerekiyor,” diyor Bernd Husemann. “ESO teleskopları ve diğer tesisler sayesinde devam eden görüntüleme kampanyaları açlıktan ölen karadeliklerin ve değişen aktif gökadaların heyecan verici dünyalarını daha ayrıntılı bir şekilde keşfetmemizi sağlayacak.”
Notlar
[1] Aktif gökadaların en parlakları kuasarlar olup, parlak çekirdekleri gökadanın geri kalanını gölgede bırakmaktadır. Diğer, daha az aşırı olan türleri Seyfert gökadaları olarak bilinir. Başlangıçta Seyfert gökadalarının Tür 1 ve Tür 2 olarak bilinen iki çeşidini ayırt edebilmek için ışınımın farklı dalgaboylarındaki şiddetini çizerek parlaklık ve salma tayfını kullanan bir yöntem geliştirilmişti ancak daha sonradan Tür 1.9 Seyfertleri gibi ilave sınıflandırmalar da ortaya çıktı.
[2] Bu tür bir çekimel parçalama olayı bir yıldız büyük kütleli bir karadeliğin çok yakınında dolaştığı sırada meydana gelir ve aşırı güçlü kütleçekim kuvveti nedeniyle yok edilir. Bunun sonucunda merkezi bölgenin parlaklığında keskin bir artış meydana gelir ve yıllar süren bir ölçekte bölge yavaşça sönükleşir. Markarian 1018’de gözlenen parlaklık değişimi bu tür bir olay profiline uymamaktadır.
[3] Gökadanın parlak çekirdeği önünden geçtiğinde bir arabanın far ışığını engelleyen sis gibi, gaz sönümlemesi de, aktif gökadanın görüş doğrultusundaki ışığını engelleyerek gökada sınıflandırmasını etkileyebilir. Bu aynı zamanda gökada tayfını da etkilerken, belki de sınıflandırma türünü de değiştirmektedir.
ESO-Türkiye (Arif Solmaz, Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi, Mersin)
