Manyetik alanını 'çeviren' bir kara delik gözlemlendi

Brian Koberlein

Kara delikler güçlü kozmik makinelerdir. Kuasarların ve diğer aktif galaktik çekirdeklerin (kısaca AGN’ler) ardında yatan enerjiyi sağlarlar. Bu durum, maddenin güçlü kütle çekimi ve manyetik alanlarla etkileşiminden ortaya çıkar.

Teknik açıdan, bir kara deliğin kendi başına bir manyetik alanı yoktur; buna karşın, kara deliği çevreleyen ve yığılma diskini andıran yoğun 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 fazlasıyla sabit olduğunu düşünebiliriz. Hâl böyleyken, gökbilimcilerin bir kara deliğin manyetik alanının manyetik bir yer değiştirme (tersinme) yaşadığına ilişkin kanıtı gördüklerinde yaşadıkları şaşkınlığı hayal edebilirsiniz.

Temelde, bir manyetik alan, kuzey ve güney kutbu olan basit bir mıknatıs gibi düşünülebilir. Manyetik tersinme, bu hayali kutbun yönünün döndüğü ve manyetik alanın yönünün değiştiği durumdur. Bu etkiye yıldızlar arasında sık rastlanır. Güneşimiz her 11 yılda bir manyetik alanını tersine 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 süper kütleli kara delikler açısından muhtemel olmadığı düşünülüyordu.

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

BİR YILDIZDAN KAYNAKLANDIĞI DÜŞÜNÜLDÜ

O dönemde, bu süratli parlamanın, galaksinin süper kütleli kara deliğinin yakınından geçen bir yıldızdan kaynaklandığı düşünülmüştü. Bu denli yakın bir karşılaşma, yıldızı parçalarına ayırmalı ve aynı zamanda kara deliğin yığılma diskindeki gaz akışını bozacak bir gelgit çalkantısına yol açmalıydı. Buna karşın, yeni araştırma bu fikre kuşku düşürüyor.

Araştırma ekibi, radyo dalgalarından x-ışınlarına varıncaya dek ışık spektrumunun tamamında galaktik parlamayla ilgili gözlemleri inceledi. Fark ettikleri olgulardan biri, x-ışınlarının yoğunluğunun aşırı süratli biçimde azalmasıydı. X-ışınları çoğunlukla yoğun manyetik alanlar içinde dönen yüklü parçacıklarca üretilir; dolayısıyla 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 parçalarının daha fazla ısındığını ortaya koydu. Bu etkilerden hiçbiri, bir gelgit çalkantısından bekleyeceğiniz türden değil.

BİR MANYETİK TERSİNME İLE UYUMLU

O, bundan ziyade, bir manyetik tersinmeyi gösteren verilerle daha uyumlu görünüyor. Araştırma ekibinin ortaya koyduğu üzere, bir kara delik yığılma diski manyetik tersinmeye maruz kaldığı zaman, önce yığılma diskinin dış kenarlarında bulunan alanlar zayıflar. Neticede, 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 tersine dönüşü tamamlamasının ardından disk başlangıçtaki durumuna geri döner.

Bu, galaktik bir kara deliğin manyetik tersinmesini açığa çıkaran ilk gözlem. Bunun gerçekleşebileceğini artık biliyoruz; fakat bu tersinmelerin ne kadar yaygın olduğunu henüz bilmiyoruz. Bir galakside bulunan kara deliğin kaç defa başarılı bir oyun kurucu olabileceğini tespit etmek için daha fazla gözleme ihtiyacımız olacak.

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