16.3 milyon ışık yılı uzunluğundaki radyo galaksisi: Alcyoneus

Michelle Starr

Dünya’dan yaklaşık 3 milyar ışıkyılı mesafede gizlenen Alcyoneus, uzay boyunca 5 megaparsec genişliğe yayılan dev bir radyo galaksisi. Bu, boyutuyla 16.3 milyon ışık yılı uzunluğunda ve bilinen en büyük galaktik yapıyı oluşturmakta. Bu keşif, bu devler hakkındaki yetersiz anlayışımızı ve akıl almaz derecede büyümelerini neyin yönlendirdiğini açığa çıkarıyor. Öte yandan, bulgular, yalnızca dev radyo galaksilerini değil, uzayın genişleyen boşluğunda sürüklenen galaksiler arası ortamı daha iyi anlamamız için bize bir yol sunabilir.

GÜÇ BİRLİĞİYLE OLUŞAN BİR DEV

Devasa radyo galaksileri, sırlarla dolu Evren’deki bir diğer gizem. Bir konakçı galaksiden (süper kütleli kara delik barındıran galaktik bir çekirdeğin yörüngesinde dönen bir yıldız kümesinden) ve galaktik merkezden uzaya püskürtülen devasa jetler [gaz ve ışık püskürmeleri] ve loblardan [çıkıntılardan] meydana gelirler.

Galaksiler arası ortamla etkileşime giren bu jetler ve çıkıntılar, radyo emisyonu üreten elektronları hızlandırmak bağlamında bir ‘senkrotron’ [elektron hızlandırıcı] işlevi görür. Bu jetleri neyin yarattığını bildiğimizden yeterince eminiz: Galaktik merkezde aktif bir süper kütleli kara delik bulunuyor. Çevresindeki dev bir materyal diskinden var olan malzemeleri kendine çeken (ya da ‘yığan’) bir kara deliğe ‘aktif’ diyoruz.

Aktif bir kara deliğe doğru yaklaşan yığılma diskinde toplanan bütün materyaller kaçınılmaz biçimde olay ufkunun ötesine [kara deliğin göremediğimiz iç kısmına] geçmiyor. Bunların küçük bir kısmı, bir şekilde, yığılma diskinin iç bölgesinden kutuplara doğru akıyor, burada ışık hızına yakın bir sürat kazanarak iyonize plazma jetleri halinde uzaya püskürtülüyor. Bu jetler, devasa radyo dalgaları yayan loblar halinde yayılmadan önce muazzam mesafeler kat edebilirler.

Bu süreç gayet normal. Samanyolu’nda da radyo lobları mevcut. Gerçekten sağlam bir fikre sahip olmadığımız mesele, neden kimi galaksilerin megaparsek ölçeklerinde, tam anlamıyla devasa boyutlara ulaştıkları. Bunlara ‘dev radyo galaksileri’ adı verilir ve keşfedilen en aşırı örnekler, büyümelerini neyin yönlendirdiğini kavramak için bir yol olabilir.

BULMAK İÇİN YİRMİ BİN RADYO ANTENİ KULLANILDI

Hollanda’da bulunan Leiden Gözlemevi’nden gökbilimci Martijn Oei öncülüğündeki bir grup araştırmacı, ‘Astronomy & Astrophysics’ dergisinde yayınlanmak üzere kabul edilen ön baskı makalelerinde, “Şayet dev radyo galaksilerinin büyümesinin temel bir nedeni olan konakçı galaksi özellikleri mevcutsa, o durumda en büyük dev radyo galaksilerinin konakçıları tarafından yönlendirilmesi de muhtemel olabilir” diyorlar: “Benzer biçimde, dev radyo galaksilerinin büyümesine aşırı derece uygun olan belirli büyük ölçeğe sahip ortamlar mevcutsa, o durumda en büyük dev radyo galaksilerinin bu ortamlarda bulunması da muhtemel olabilir.”

Araştırma ekibi, Avrupa’da 52 bölgeye dağılmış durumdaki yaklaşık 20 bin radyo anteninden oluşan interferometrik bir ağ olan ‘Avrupa Düşük Frekans Dizisi’ (LOFAR) aracılığıyla toplanan verilerde bu sıra dışı değerleri aramaya başladı. Verileri, yeni bir veri hattı üzerinden yeniden işlediler, dağınık haldeki radyo loblarının algılanmasına engel olabilecek yoğun radyo kaynaklarını denklemden çıkardılar ve optik bozulmayı düzelttiler.

Söyledikleri kadarıyla, elde ettikleri görüntüler, radyo galaksisi lobları bağlamında şu ana kadar gerçekleştirilen en hassas taramayı temsil ediyordu. Sonrasında, hedeflerini bulmak için var olan en iyi şablon belirleme aracını, yani kendi gözlerini kullandılar. Araştırmacılar, birkaç milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksiden uzaya püsküren Alcyoneus’u bu şekilde buldular.

Makalelerinde, “Yaptığımız projeksiyonda, tek bir galaksinin meydana getirdiği bilinen en büyük yapıyı keşfettik; o, öngörülen [4.99 ± 0.04 megaparsek] uygun uzunluğa sahip olan dev bir radyo galaksisi. Tam olarak gerçek uzunluğu en az ... 5.04 ± 0.05 megaparsek” diye aktarıyorlar. Bilim insanları, lobları ölçtükten sonra, konakçı galaksiyi daha iyi anlamak amacıyla ‘Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması’ kurulumunu kullandılar.

Onun, kozmik ağın bir lifine gömülü halde Güneş’in kütlesinin yaklaşık 240 milyar katı hızla dönen, merkezinde Güneş’in kütlesinin yaklaşık 400 milyon katı büyüklüğe sahip süper kütleli bir kara delik bulunan, fazlasıyla normal bir eliptik galaksi olduğunu ortaya çıkardılar. Bu değerlerin her ikisi de aslında dev radyo galaksileri açısından en düşük seviyede ve bu da radyo loblarının büyümesini neyin yönlendirdiğine ilişkin kimi ipuçları sunabilir.

Araştırmacılar, “Geometrisi bir yana, Alcyoneus ve konakçısı şüphe uyandıracak kadar sıradan: Toplam düşük frekanslı parlaklık yoğunluğu, yıldızın ve süper kütleli kara deliğin kütlesi, orta ölçekli dev radyo galaksilerininkine benzese de onlardan daha düşük” diyorlar: “Dolayısıyla, çok büyük devleri meydana getirmek için çok büyük gökadalar ya da merkezde bulunan kara deliklere ihtiyaç yok ve eğer gözlemlenen durum, kaynağın tüm yaşamının bir temsiliyse, yüksek radyo gücü de gerekli değil.”

Alcyoneus’un uzayda, ortalamadan daha düşük yoğunluğa sahip ve genişleme sağlayabileceği bir bölgede duruyor olması ya da kozmik ağ ile etkileşimin nesnenin büyümesinde rol oynaması söz konusu olabilir. Bununla birlikte, arkasında yatan sebep ne olursa olsun, araştırmacılar, Alcyoneus’un kozmik karanlıkta hâlâ daha da büyümekte olduğuna inanıyorlar.

Araştırma Astronomy & Astrophysics dergisinde yayınlanmak üzere kabul edildi ve Arxiv adlı sitede yayınlandı.

Yazının orijinali Science Alert sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)