Kütleçekimsel Merceğin Radyo Portresinde Rekor Detay: Kozmolojik Mesafede Minimum Kütleli Nesne Keşfi

Düzenleyen: Uliana S.

Uluslararası bir astronom ekibi, Çok Uzun Baz Girişimciliği (VLBI) tekniğini kullanarak şimdiye kadar kaydedilen en net kütleçekimsel mercek radyo görüntüsünü elde ederek bilim dünyasında önemli bir çığır açtı. Kıtasal mesafelerdeki radyo teleskoplarını birleştiren bu ileri düzey yöntem, sadece ışığın bükülmesini yüksek çözünürlükle görüntülemekle kalmadı, aynı zamanda kütleçekimsel merceklenme etkisinden faydalanarak kozmolojik uzaklıklarda minimum kütleli bir nesneyi de tespit etmeyi başardı. Bu dikkat çekici araştırmanın sonuçları, astronomi alanının saygın yayınları olan *“Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”* ve *“Nature Astronomy”* dergilerinde yayımlandı.

Çalışmanın ana odağı JVAS B1938+666 sistemiydi. Bu kozmik düzende, yaklaşık 6,5 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan devasa bir eliptik gökada, bir mercek işlevi görerek Dünya'dan 11 milyar ışık yılından daha uzakta yer alan arka plandaki bir radyo kaynağından gelen radyasyonu çarpıtıyordu. Eşi benzeri görülmemiş bir detay seviyesine ulaşmak amacıyla VLBI tekniği kullanıldı. Bu teknik, Avrupa VLBI Ağı ve VLBA dizisi de dahil olmak üzere 22 küresel radyo teleskobunu sanal olarak tek bir birim haline getirdi. Ağdaki kritik rolü, Ulusal Astrofizik Enstitüsü (INAF) tarafından işletilen Medicina'daki 32 metrelik “Gavriil Gruff” anteni üstlendi. JIVE'de koordine edilen veri işleme süreçleri, ağdaki en uzak elemanlar arasındaki mesafeye denk gelen bir uzantıya sahip tek bir sanal anten etkisi yarattı ve bu sayede binde bir yay saniyesi gibi olağanüstü bir çözünürlük elde edildi.

1,7 GHz frekansında gerçekleştirilen on dört saatlik gözlemler, “bu teknikle şimdiye kadar gözlemlenen en net, son derece ince ve neredeyse tam bir kütleçekimsel yayı” gözler önüne serdi. Mercek görevi gören gökadanın kütle dağılımının titizlikle modellenmesi, bilim insanlarına arka plan radyo kaynağının gerçek biçimini yeniden oluşturma imkanı tanıdı. Elde edilen veriler, 11 milyar ışık yılı uzaktaki bu nesnenin kompakt ve simetrik bir yapıya sahip olduğunu ve süper kütleli kara deliğin erken aktivite aşamasına işaret ettiğini gösteriyor. Yaklaşık 2000 ışık yılı boyunca uzanan bu yapı, belirgin bir merkezi çekirdeğin yokluğuyla dikkat çekiyor, ancak kenarlarında iki parlak radyo yayan bölge barındırıyor. INAF'tan Cristiana Spingola, bu yayının karmaşık VLBI gözlemlerine odaklanan bir dizi makalenin başlangıcı olduğunu belirtti. Gözlem koordinatörü, Groningen Üniversitesi'nden John McKean ise kütleçekimsel yaydaki anormalliğin hemen fark edildiğini ve bunun doğru yönde ilerlediklerinin açık bir göstergesi olduğunu vurguladı.

Aynı VLBI veri setinden yola çıkılarak yapılan ikinci bir çalışma, uzak Evrende yalnızca kütleçekimsel etkisiyle tespit edilen en küçük nesneyi keşfetti. Ekip, yeni ve geliştirilmiş analiz algoritmalarını uygulayarak, muhtemelen mercek gökadasıyla aynı mesafede (6,5 milyar ışık yılı) ek bir kütle yoğunlaşması buldu. Bu nesnenin tahmini kütlesi, tipik trilyonlarca güneş kütlesine sahip gökadalara kıyasla oldukça az olan yaklaşık bir milyon güneş kütlesidir. Spingola, bu kadar küçük kütleli bir nesnenin, sadece kütleçekimsel etkisine dayanarak kozmolojik bir mesafede ilk kez kaydedildiğini ifade etti. Bu cisim, bir karanlık madde halesi, yoğun bir yıldız kümesi veya küçük, sönmüş bir cüce gökada olabilir. Max Planck Astrofizik Enstitüsü'nden Simona Vegetti, karanlık madde kümelerinin varlığını kanıtlamanın muazzam hesaplama gücü gerektirdiğini dile getirdi. İlerleyen analizler bu ölçekteki karanlık cisimlerin varlığını doğrularsa, bu keşif karanlık maddenin doğasını anlamak için kilit bir test teşkil edebilir ve yerleşik kozmolojik teoriler üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.

Kaynaklar

  • Adnkronos

  • SHARP–IX. I densi e a bassa massa perturbatori in B1938+666 e J0946+1006: implicazioni per la materia oscura fredda e auto-interagente

  • Indagare una galassia radio massiccia con lenti gravitazionali

  • JVAS lente gravitazionale B1938+666

  • galassie: individuali: JVAS B1938+666 | MIT Kavli Institute

Bir hata veya yanlışlık buldunuz mu?

Yorumlarınızı en kısa sürede değerlendireceğiz.

Kütleçekimsel Merceğin Radyo Portresinde R... | Gaya One