Görelilik etkisi, bazı kara deliklerin maddeyi daha önce düşünülenden daha hızlı yutmasına yardımcı olur: Döndükçe çevredeki alanı da kendileriyle birlikte çekerler, kendilerini çevreleyen sıcak gaz diskini iki parçaya ayırırlar ve böylece kara deliğin daha hızlı düşmesine neden olurlar. yerçekimi çenelerinde. ABD ve Hollanda’dan bir araştırma ekibi, bilgisayar simülasyonları sonrasında bunu “Astrophysical Journal”da rapor ediyor. Bu, bazı kuasarların parlaklıklarını neden aylar içinde önemli ölçüde değiştirdiğini açıklayabilir.
Kuasarlar, uzak galaksilerin merkezlerinde, güneşimizin milyonlarca hatta milyarlarca katı kütleye sahip kara deliklerdir. Dışarıdan akan gaz, kara deliğin etrafında gökbilimciler tarafından birikim diski adı verilen dönen bir disk oluşturur. Sürtünme, bu diskteki gazın ısınmasına ve parlak bir şekilde parlamasına neden olur. Kuasarların çevrelerindeki galaksiden bin kat daha fazla ışık yaymasının nedeni budur. Gaz, diskin iç kenarından kara deliğe akarak yavaş yavaş büyümesine neden olur.
Evanston, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi’nden Nicholas Kaaz ve meslektaşları, “Geleneksel tanımlamaya göre, bu tür birikim diskleri ince ve eksenel olarak simetriktir” diye yazıyor. Özellikle, gaz diskleri kara deliğin ekvator düzleminde döner; çünkü bu, gaz akışlarının hesaplanmasını kolaylaştırır.
Beklenmedik, tamamen yeni bir fenomen keşfedildi
Kaaz, “Fakat dışarıdan kara deliğe doğru akan gaz, nasıl döndüğünü bilmiyor” diye açıklıyor. “Peki neden ekvator düzleminde biriksin ki?”
Basit model, kuasarların büyük bir kısmını başarılı bir şekilde açıklayabilse de, parlaklıklarını hızla değiştirenler söz konusu olduğunda başarısız oluyor. Bu nesneler genellikle aylar ölçeğinde önemli ölçüde değişir. Bu olguyu anlatan Kaaz, “Sanki birikim diskinin iç kısmı tamamen yok edilmiş ve sonra yeniden doldurulmuş gibi görünüyor” diyor. “Bu tür bir şey klasik birikim diskleri modeliyle açıklanamaz.”
Kaaz ve meslektaşları şimdi yeni bir yaklaşım benimsediler: Bir süper bilgisayar kullanarak, bir kara deliğin ekvator düzlemine doğru 65 derece kuvvetli bir şekilde eğilen bir birikim diskini simüle ettiler. Beklenmedik, tamamen yeni bir olgu ortaya çıktı. Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin tahminlerine göre, kara delik dönerken etrafındaki alanı da çektiği için, birikim diski yalpalamaya başlar; kara deliğe daha uzak olmaktan çok ona daha yakındır. Bu fark sonunda o kadar büyür ki disk iki parçaya ayrılır. İç ve dış diskler artık kara deliğin etrafında birbirinden bağımsız olarak yuvarlanıyor.
İç birikim diski tamamen yok edildi
Kenarlarında defalarca birbirleriyle çarpışırlar, bu da dış diskten iç diske doğru güçlü bir kütle akışına yol açar. Sonuç olarak, iç diskteki gaz kara deliğe çok daha hızlı düşüyor; o kadar hızlı ki tamamen yok oluyor. “Aslında iç diskin tamamen ortadan kaybolduğunu görüyoruz. Ve bununla birlikte kuasarın parlaklığı da sönüyor” diyor Kaaz. Tam olarak hızla değişen kuasarlarda gözlemlendiği gibi.
Kuasar sönmüş gibi göründükten sonra, gaz dış diskten artık boş olan iç alana doğru akmaya devam ediyor; burada yeni bir birikim diski oluşuyor. Kaaz, “Böylece kuasar yavaş yavaş yeniden parlaklaşıyor ve tüm süreç yeniden başlıyor” diyor. Bilgisayar simülasyonu, bazı kuasarlarda gözlemlenen davranışı tamamen açıklamaktadır. “Öte yandan geleneksel teori, ne iç diskin ilk etapta neden kaybolduğuna ne de nasıl bu kadar hızlı bir şekilde yeniden ortaya çıkabildiğine dair bir açıklama sunuyor.”
Ancak Kaaz ve meslektaşları şimdiye kadar bu fenomeni yalnızca önceden belirlenmiş bir kara delik ve birikim diski konfigürasyonuna sahip tek bir simülasyonda gösterebildiler. Araştırmacılara göre artık farklı kara delik kütleleri ve birikim disklerinin farklı eğim açıları ile çok daha fazla simülasyon yapılması gerekiyor. Kuasarların parlaklığının hangi durumlarda bu kadar hızlı değişebileceğini bulmanın tek yolu budur.
Haberler
Kuasarlar, uzak galaksilerin merkezlerinde, güneşimizin milyonlarca hatta milyarlarca katı kütleye sahip kara deliklerdir. Dışarıdan akan gaz, kara deliğin etrafında gökbilimciler tarafından birikim diski adı verilen dönen bir disk oluşturur. Sürtünme, bu diskteki gazın ısınmasına ve parlak bir şekilde parlamasına neden olur. Kuasarların çevrelerindeki galaksiden bin kat daha fazla ışık yaymasının nedeni budur. Gaz, diskin iç kenarından kara deliğe akarak yavaş yavaş büyümesine neden olur.
Evanston, Illinois’deki Northwestern Üniversitesi’nden Nicholas Kaaz ve meslektaşları, “Geleneksel tanımlamaya göre, bu tür birikim diskleri ince ve eksenel olarak simetriktir” diye yazıyor. Özellikle, gaz diskleri kara deliğin ekvator düzleminde döner; çünkü bu, gaz akışlarının hesaplanmasını kolaylaştırır.
Beklenmedik, tamamen yeni bir fenomen keşfedildi
Kaaz, “Fakat dışarıdan kara deliğe doğru akan gaz, nasıl döndüğünü bilmiyor” diye açıklıyor. “Peki neden ekvator düzleminde biriksin ki?”
Basit model, kuasarların büyük bir kısmını başarılı bir şekilde açıklayabilse de, parlaklıklarını hızla değiştirenler söz konusu olduğunda başarısız oluyor. Bu nesneler genellikle aylar ölçeğinde önemli ölçüde değişir. Bu olguyu anlatan Kaaz, “Sanki birikim diskinin iç kısmı tamamen yok edilmiş ve sonra yeniden doldurulmuş gibi görünüyor” diyor. “Bu tür bir şey klasik birikim diskleri modeliyle açıklanamaz.”
Kaaz ve meslektaşları şimdi yeni bir yaklaşım benimsediler: Bir süper bilgisayar kullanarak, bir kara deliğin ekvator düzlemine doğru 65 derece kuvvetli bir şekilde eğilen bir birikim diskini simüle ettiler. Beklenmedik, tamamen yeni bir olgu ortaya çıktı. Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin tahminlerine göre, kara delik dönerken etrafındaki alanı da çektiği için, birikim diski yalpalamaya başlar; kara deliğe daha uzak olmaktan çok ona daha yakındır. Bu fark sonunda o kadar büyür ki disk iki parçaya ayrılır. İç ve dış diskler artık kara deliğin etrafında birbirinden bağımsız olarak yuvarlanıyor.
İç birikim diski tamamen yok edildi
Kenarlarında defalarca birbirleriyle çarpışırlar, bu da dış diskten iç diske doğru güçlü bir kütle akışına yol açar. Sonuç olarak, iç diskteki gaz kara deliğe çok daha hızlı düşüyor; o kadar hızlı ki tamamen yok oluyor. “Aslında iç diskin tamamen ortadan kaybolduğunu görüyoruz. Ve bununla birlikte kuasarın parlaklığı da sönüyor” diyor Kaaz. Tam olarak hızla değişen kuasarlarda gözlemlendiği gibi.
Kuasar sönmüş gibi göründükten sonra, gaz dış diskten artık boş olan iç alana doğru akmaya devam ediyor; burada yeni bir birikim diski oluşuyor. Kaaz, “Böylece kuasar yavaş yavaş yeniden parlaklaşıyor ve tüm süreç yeniden başlıyor” diyor. Bilgisayar simülasyonu, bazı kuasarlarda gözlemlenen davranışı tamamen açıklamaktadır. “Öte yandan geleneksel teori, ne iç diskin ilk etapta neden kaybolduğuna ne de nasıl bu kadar hızlı bir şekilde yeniden ortaya çıkabildiğine dair bir açıklama sunuyor.”
Ancak Kaaz ve meslektaşları şimdiye kadar bu fenomeni yalnızca önceden belirlenmiş bir kara delik ve birikim diski konfigürasyonuna sahip tek bir simülasyonda gösterebildiler. Araştırmacılara göre artık farklı kara delik kütleleri ve birikim disklerinin farklı eğim açıları ile çok daha fazla simülasyon yapılması gerekiyor. Kuasarların parlaklığının hangi durumlarda bu kadar hızlı değişebileceğini bulmanın tek yolu budur.
Haberler