Gökbilimciler uzun yıllardır bazı aktif galaksilerin neden normalde iki yerine X şeklinde gruplanmış dört radyo jetine sahip olduğu konusunda şaşkınlık içindeydi. Beklenmedik bir cevap model simülasyonundan geldi. Yaygın inanışın aksine, X şeklindeki radyo galaksiler için ikiz kara delikler ya da diğer alışılmadık takımyıldızlar gerekli değildir. Bunun yerine, bu tür aktif galaksilerin gelişiminde, tipik radyo galaksilerin gençlik evresine benzer kısa ama tamamen normal bir dönem oluştururlar.
Evrendeki en büyük ve en dikkat çekici galaksiler radyo galaksileridir. Bunun nedeni, çekirdeklerindeki aktif süper kütleli kara delikler tarafından üretilen, uzaya milyonlarca ışık yılı yayabilen ve radyo dalgası aralığında olan hızlı parçacıkların ve radyasyonun büyük birleşik jetleridir. Radyo jetleri tipik olarak kara deliğin kutuplarından gelir ve kutupsal zıt yönleri hedefler.
X'in Oluşmasına Ne Sebep Oluyor?
Bununla birlikte, radyo galaksilerin yüzde beş ila onu, galaksi çekirdeğinden büyük ölçüde farklı açılarda püsküren iki jet setiyle büyüleyici bir X şekline sahiptir. Bu radyo galaksiler tipik görüntüye hiç uymuyor. Ancak bugüne kadar, bu X şeklindeki radyo galaksilerin nasıl ve neden oluştuğu bir gizemdi.
Gözlemlenen radyo galaksilerinin yüzde 10'u X şeklindedir
Birçok kişi iki galaksinin çarpıştığına inanıyor. Böylece, birleşmeden önce, bu galaksilerin çekirdek kara delikleri birbirlerinin etrafında dönerler ve her biri bir çift radyo jeti üretir. Alternatif olarak, bir duraklama ya da çarpışmanın ardından, bir kara delik farklı bir yönde yeniden etkinleşebilir. O zaman orijinal düzlemlerin kalıntılarını görmek çok daha kolay olacaktır. Bir başka teori de jetlerin formunun sıcak, yoğun bir gaz zarfıyla temas nedeniyle değişmiş olmasıdır.
Gerçekte Neler Oluyor?
X şeklindeki radyo galaksileri üzerinde çalışan bir grup gökbilimci şimdi kazara gerçekte neler olup bittiğini keşfetti. Süper kütleli bir kara delik tarafından nasıl ve ne kadar madde tüketildiğini belirlemek için araştırmacıların kapsamlı bir simülasyon yapmaları gerekiyordu. Bunu da yıldızlar arası maddeyle çevrili dönen bir kara delik ve basit bir manyetik alan gibi basit başlangıç varsayımlarını kullanarak yaptılar. Normalde araştırmacılar kara deliğin etrafında bir yığılma diski olduğunu varsayarak işe başlarlar.
İlk olarak, tahmin edildiği gibi, kara delik, bölgenin çevresindeki gazı hızla merkeze doğru sürükleyen bir emme üretti. Sonuç olarak, kara deliğin etrafında hızla dönen sıcak bir plazma yığılma diski gelişmeye başladı. Manyetik alan güdümlü iki jet tipik olarak manyetik akıdaki artışın bir sonucu olarak ortaya çıkacaktır. Ancak, gaz her taraftan kara deliğin içine düşerek jetleri bozuyor.
Gazlar İlk Jetleri Yörüngeden Çıkmaya Zorladı
Bu durum ilginç sonuçlar göstermiştir: Başlangıçta soluk olan parçacık ve jet akımları, tipik olarak yaptıkları gibi kara deliğin kutuplarından yayılmak yerine yaklaşan gaz tarafından yanlara doğru yönlendirilmiştir. Bu düzensiz başlangıç nedeniyle, jetlerin eğim ve presesyon açıları önemli ölçüde dalgalanmaktadır. Aslında, neredeyse kara deliğin ekvator düzlemindedirler ve kutup eksenine neredeyse diktirler.
Radyo jetleri, güç kazanana kadar içeri gelen gazı kırmaz ve kutup eksenlerini hizalamaz. Simülasyonun gösterdiği gibi, erken ekvatoral jetler çevreleyen atmosferde, yok edildikten sonra bile anlık olarak tutulan kabarcıklar ve türbülans bırakır. Bir süre için, bu jet izlerinin sonraki kutup jetleriyle birleşimi X şeklinde bir radyo galaksi görünümü verir.
X Fazları Çok Sıktır Ancak Kısa Ömürlüdür
Bu sonuç herkesi hazırlıksız yakaladı. İlk kez bir simülasyon bu kadar temel başlangıç noktalarından X şeklinde bir morfoloji üretmiştir. Sonuç olarak analiz, X şeklindeki radyo galaksiler için çift kara deliklerin veya diğer olağandışı kaynakların varlığını çürütmektedir. Bunun yerine, bunlar büyük olasılıkla aktif radyo galaksilerin gençliklerine benzeyen bir dönemdir.
Bu da bu tür X-ışını galaksilerinin daha önce sanılandan çok daha yaygın olabileceği anlamına geliyor. Ancak çarpıcı X şekilleri sadece kısa bir süre sürdüğü için gökbilimciler tarafından sadece küçük bir kısmı görülebiliyor. Hatta kara delik yeni gazlar alarak beslenmeye başladığında her seferinde gelişebilirler. Ancak birçok durumda, insan olarak hayatımızın ne kadar kısa olduğu düşünülürse, bu tür kara deliklerin bu gelişimini göremiyoruz.
Gökbilimciler, X-şekilli radyo galaksilerin oluştuğu koşulları daha iyi tanımlamak için daha fazla simülasyon gerçekleştirme planları yapıyorlar. Çoğu durumda, bir kara delikte neler olduğunu anlamak için bu tür simülasyonlara güveniyoruz.
