James Webb, M87 Galaksisi’ndeki kara deliğin inanılmaz gücünü görüntüledi

Evrenin en çok incelenen süper kütleli kara deliklerinden biri olan ve 2019’da doğrudan görüntülenen ilk kara delik olan M87*, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gözlemleri sayesinde yeni sırlarını gösterdi. Dünya’dan 54 milyon ışık yılı uzaklıktaki Messier 87 (M87) dev galaksisinin merkezinde bulunan bu kozmik canavardan fışkıran devasa enerji jetleri, JWST’nin kızılötesi görüşü sayesinde bugüne kadarki en çarpıcı ve ayrıntılı görüntülerle kayıt altına alındı.

Astronomy & Astrophysics dergisinde yayımlanan yeni görüntüler, sadece ana jetin karmaşık yapısını değil, aynı zamanda uzayda ters yönde seken büyük karşı jetin de şimdiye kadarki en net görüntüsünü gösteriyor.

M87* kara deliği, yaklaşık 6,5 milyar Güneş kütlesine eşdeğer bir kütleye sahip bir dev. Bu süper kütleli canavardan fışkıran ve neredeyse ışık hızında uzaya yayılan atom altı parçacıklar, galaksiler arası boşlukta binlerce ışık yılı yol kat ediyor. Önceki radyo dalgası gözlemleri, bu fışkırmanın yaklaşık 8000 ışık yılı uzunluğunda olduğunu ve çift sarmal şeklinde ilerlediğini göstermişti.

Çalışmanın ortak yazarı olan İspanya’daki Endülüs Astrofizik Enstitüsü’nden astrofizikçi Jan Röder, M87 jetini incelemenin neden bu kadar önemli olduğunu açıklıyor: “M87 jeti, hem bize görece yakın olması hem de elektromanyetik spektrumun tamamında çok parlak olması anlamında özeldir. Bu durum, onu jet fiziğini incelemek için ideal bir laboratuvar haline getiriyor.”

Kara deliğin kendisi ve jetleri zaten yoğun bir şekilde inceleniyordu. Daha önce yapılan çalışmalar, bu kozmik devin kozmik hız sınırının neredeyse %80’inde döndüğünü ve etrafındaki manyetik alanların hızla değiştiğini ortaya çıkarmıştı. Ancak jetin kızılötesi bölgedeki yapısı hâlâ bir muammaydı ve bilim insanları için önemli bir eksiklikti.

Röder ve ekibi, Haziran 2024’te JWST’nin Yakın Kızılötesi Kamerası (NIRCam) tarafından çekilen görüntüleri kullanarak jeti en küçük detayına kadar inceledi. Ekip, önce galaksi modellemesi yaparak ve arka plan gürültüsünü (diğer yıldızlar ve tozlar) temizleyerek jetin kendi ışık emisyonunu izole etti.

Bu titiz temizliğin ardından ortaya çıkan görüntüler, özellikle kısa dalga boylarında olağanüstü bir çözünürlük sundu. Bu görüntüler, daha önce X-ışını verileriyle modellenen ve jetin en parlak noktası olarak bilinen HST-1 adı verilen bölgeyi yakından gösterdi. Önceki çalışmalar HST-1’in iki ışık yayan bölgeden oluştuğunu öne sürüyordu ve Röder, JWST görüntülerinin bu iki yapıyı doğrudan gözlemleyerek doğrulayan ilk kanıtlar olduğunu belirtti.

Daha uzun dalga boylu görüntüler ise, ana jetin tam tersi yönde, galaksi çekirdeğinden dışarı doğru çıkan, C şeklinde hafif bir karşı jeti gösteriyor. Karşı jet daha önce radyo dalgası fotoğraflarında görülmüş olsa da, Röder kızılötesi dalga boyunda yakalanan bu netliğin “çok heyecan verici” olduğunu söylüyor.