Astronomlar, ışık hızına yakın bir hızda uzak bir kara deliğin etrafından fışkıran plazma jetinin, görünmeyen bir karanlık madde kümesi tarafından yerçekimi merceğinden geçirildiğini keşfetti. Bu keşif, kozmik “hayalet” parçacıklar olarak bilinen nötrinoların kaynağı hakkında bilgi sağlayabilir.
Burada bahsedilen, olarak adlandırılan bir tür enerji kaynağını besliyor. Tüm kuasar sistemleri, devasa miktarda maddeyle çevrili süperkütleli kara delikleri içerir ve bu kara delikler bu maddeyi tüketir. Bu kara deliklerin tüketemediği madde, kara deliğin kutuplarına yönlendirilir ve oradan plazma jetleri şeklinde dışarı fırlatılır. Bir genel olarak kuasarlardan farklıdır çünkü dışarı fırlattığı jetler Dünya’ya yöneliktir. PKS 2233-148 gibi , uzun zamandır evreni nötrinolarla dolduran kozmik parçacık hızlandırıcıları olduğu düşünülmüştür.
Nötrinolar, “hayalet” lakabını taşıdıkları için, elektrik yükü taşımadıkları ve çok az kütleye sahip oldukları anlamına gelir. Bu nedenle, her saniye vücudumuzdan 100 trilyon nötrino geçebilir ve biz bunu fark etmeyiz. Bu durum, onları tespit etmeyi ve kaynağa geri izlemeyi zorlaştırır. Bu yerçekimi merceğinden geçen , bu arayışa yardımcı olabilir ve blazarların evreni kozmik hayaletlerle doldurduğunu kanıtlayabilir.
“Bu büyük ölçekli jetler, kozmik hızlandırıcılar olabilir ve nötrinolar üretebilir,” Almanya’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Silke Britzen “Onları inceleyerek, nötrino emisyonu hakkında daha iyi bir anlayış geliştirmemize yardımcı olabilecek özellikleri arıyoruz.”
Kara deliğin jetinde beklenmedik bir sapma
Astronomlar uzun zamandır PKS 2233-148’i, nötrinolar ile kara deliklerin jetleri arasındaki bağlantıyı güçlendirebilecek bir blazar olarak ilgiyle incelemişlerdir. Bunun nedeni, bu blazardan çıkan kutuplardan biri olan jetin, Dünya’dan bakıldığında doğrudan görüş hattımız üzerindedir.
Britzen ve meslektaşları, PKS 2233-148’in hareketini incelemek için, Dünyadaki Çok Uzun Bazlı Diziliş (VLBA) tarafından elde edilen gözlemleri, gama ışınlarını algılayan ve Swift uzay gözlemcisindeki X-ışını cihazını kullandılar.
Bu, PKS 2233-148’in jetinin zaman içinde nasıl değiştiğini ortaya çıkardı, daha önce fark edilmeyen detayları açığa çıkardı. Örneğin, bu blazardan çıkan jetin beklenen yörüngesinden sapma gösterdiği bulundu.
“Jet ve gama ışını eğrisinde daha önce tespit edilmemiş olayları keşfettiğimiz için çok mutluyuz,” dedi Britzen.
Bu kozmik yol değişikliğinin nedeni ne olabilir? Bu durum, 1915’te tarafından öngörülen ve evrenin en tuhaf maddelerinden biri olan karanlık madde ile açıklanabilir.
Yerçekimi merceği nedir ve karanlık madde bunu nasıl sağlayabilir?
Yerçekimi merceği kavramı, Einstein’ın genel görelilik teorisinden ortaya çıkmıştır. Genel görelilik, kütleye sahip nesnelerin uzayın dokusunu bükerek yerçekimini oluşturduğunu belirtir. Bu durum, bir bowling topunun gerilmiş bir lastik yüzeyde nasıl çukura neden olmasına benzer.
Daha büyük kütleye sahip bir nesne, daha büyük bir çukur oluşturarak uzayda daha büyük bir bükülmeye neden olur ve bu da daha güçlü bir yerçekimi etkisine yol açar. Bu nedenle, ışığın bu bükülmüş uzaydan geçerken yolu eğrilebilir. Bir arka plan kaynağındaki ışık, ön plandaki kütleli bir nesne tarafından merceklenirse, teleskoplarımızda farklı zamanlarda algılanır ve bu da arka plan kaynağının büyütülmesine veya birden fazla yerde görünmesine neden olabilir.
Bu durumda, PKS 2233-148’in jetinin karanlık madde tarafından merceklenmesi söz konusudur. Ancak, mercek etkisine neden olabilecek bir galaksi kümesi gibi büyük kütleli bir nesne bulunmamaktadır. Bu durum, tespit edilemeyen bir maddenin yerçekimi etkisiyle merceklenme olasılığını ortaya koymaktadır ve bu madde karanlık madde olabilir.
Her yerçekimi merceği durumunda olduğu gibi, PKS 2233-148’in jetinin karanlık madde kümesi tarafından merceklenmesi, hassas bir hizalamaya ihtiyaç duyar ve bu nedenle geçici bir olgudur.
“Bu olaylar kısa ömürlü olduğundan, tespit edilmesi zordur,” dedi Britzen. “Karanlık madde alt yapısını gösterebilecek bir merceklenme olayı bulduğumuz ilk durumdur.”
Britzen ve meslektaşları, blazarlar ile arasındaki bağlantıyı daha da güçlendirmek için benzer merceklenme olaylarını aramaya devam ediyor.
Ekibin araştırması, 31 Temmuz’da yayınlanan dergide yer aldı.
