Kara delik M87, jetleri neredeyse ışık hızında vuruyor

Galaksi Messier 87 (M87), Dünya'dan 55 milyon ışıkyılı uzaklıkta, Başak takımyıldızında yer almaktadır. Bu, 12 bin küresel kümeye sahip dev bir gökada, Samanyolu'nun 200 küresel kümesi, karşılaştırıldığında mütevazı görünüyor. M87'nin merkezinde, kütlesi 6,5 milyar güneş kütlesi olan bir kara delik var. Bu, 2019 yılında uluslararası araştırma işbirliği Event Horizon Telescope tarafından oluşturulan, görüntüsünün var olduğu ilk kara delik.

Bu M87 kara deliği, ışık hızına yakın hızlarda bir plazma jeti fırlatıyor. göreceli jet 6 bin ışıkyılı uzunluğunda. Bu jete güç sağlamak için gereken muazzam enerji muhtemelen kara deliğin yerçekimsel çekiminden geliyor. Ancak böyle bir jetin nasıl ortaya çıktığı ve uzun mesafelerde istikrarını neyin sağladığı hala tam olarak net değil.

M87, kara delik tarafından emilene kadar diskte daralan bir yörüngede dönen maddeyi çeker. Jet, M87'yi çevreleyen yığılma diskinin merkezinden fırlatılıyor ve Goethe Üniversitesi'ndeki teorik fizikçiler, Avrupa, ABD ve Çin'den bilim adamlarıyla birlikte bu bölgeyi çok detaylı bir şekilde modellediler. Simülasyon için şaşırtıcı miktarda CPU zamanı kullanan bir süper bilgisayarda en karmaşık XNUMXB simülasyonu kullandılar ve aynı anda Albert Einstein'ın genel görelilik teorisinin denklemlerini, James Maxwell'in elektromanyetizma denklemlerini ve Leonard Euler'in hidrodinamik denklemlerini çözmek zorunda kaldılar. . Sonuç, sıcaklık, madde yoğunluğu ve manyetik alanlar için hesaplanan değerlerin astronomik gözlemlerden çıkarılanlara şaşırtıcı derecede iyi karşılık geldiği bir modeldi.

Bilim adamları bu temelde, jetin en iç bölgesindeki çarpık uzay-zamandaki fotonların karmaşık hareketini takip edebildiler ve bunu bir radyo görüntüsüne dönüştürdüler. Daha sonra bu bilgisayar simüle edilmiş görüntüleri, son otuz yılda çok sayıda radyo teleskopu ve uydu tarafından yapılan gözlemlerle karşılaştırabildiler.

Çalışmanın baş yazarı Dr. Alejandro Cruz-Osorio, “M87'nin elektromanyetik emisyonu ve jet morfolojisine ilişkin teorik modelimiz, radyo, optik ve kızılötesi spektrumlardaki gözlemlerle şaşırtıcı derecede iyi bir uyum içindedir. M87 süper kütleli kara deliği büyük olasılıkla hızla dönüyor ve plazma jette güçlü bir şekilde mıknatıslanarak parçacıkları binlerce ışıkyılı ölçeğinde hızlandırıyor.”

Frankfurt'taki Goethe Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsü'nden Profesör Luciano Rezzolla, "hesaplanan görüntülerimizin astronomik gözlemlere çok yakın olması, Einstein'ın genel görelilik kuramının varoluş için en doğru ve doğal açıklama olduğunun bir başka önemli kanıtıdır" diyor. galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara delikler. Hala alternatif açıklamalara yer olsa da, çalışmamızın sonuçları bu 'odayı' çok daha küçük hale getirdi."

Ayrıca okuyun:

• Bu varsayımsal kara delikler geçmişinizi silebilir ve geleceğinizi değiştirebilir
• Google uydu haritalarında gizemli bir "kara delik" keşfedildi