Bir kara deliğin düzensiz beslenme modelinin 3 boyutlu bir modeli, sönük anahtarlı kuasarların tuhaf davranışları için potansiyel bir açıklama ortaya koyuyor.

Galaksilerin aceleyle bir şey yapmaları son derece sıra dışıdır, ancak 'değişen görünümlü' kuasarlar bir istisnadır.

Radyasyon jetlerini sadece yıllar hatta aylar içinde açıp kapatabilirler. Bu kaybolma eylemi 2014 yılında ilk kez gözlemlendiğinde astrofizikçileri şok etti ve bilim insanlarını şaşırtmaya devam ediyor.

Bebek galaksilerin merkezinde yer alan kuasarlar (ya da 'yarı-yıldız radyo kaynakları') tipik olarak Güneşimizden 27 trilyon kat daha parlak yanarlar. Kuasarlar açgözlü bir süper kütleli kara delik ve onun yemeğinden oluşur: yığılma diskinde etrafında dönen gaz ve toz.

Geçmiş modeller, bir kara deliğin yörüngesinde dönen maddenin, tıpkı bir kanalizasyondan akan su gibi, olay ufkunu nispeten düzenli bir şekilde geçeceğini varsayıyordu. Bunun 10.000 yıl veya daha uzun süre devam eden yavaş bir süreç olduğu varsayılıyordu.

ABD'deki Northwestern Üniversitesi'nde astrofizikçi olan başyazar Nick Kaaz, "On yıllar boyunca insanlar yığılma disklerinin kara deliğin dönüşüyle aynı hizada olduğuna dair çok büyük bir varsayımda bulundular" diyor.

"Ancak bu kara delikleri besleyen gaz, kara deliğin hangi yöne döndüğünü bilmek zorunda değil, öyleyse neden otomatik olarak hizalansınlar? Hizalamayı değiştirmek resmi büyük ölçüde değiştirir."

Ekip, yığılma diskiyle aynı hizada olmayan dönen bir kara deliğin 3D bilgisayar modelini oluşturduğunda, garip şeyler olmaya başladı.

Bir şefin parmağı etrafında dönen bir pizza tabanı gibi davranmak yerine, yığılma diski bükülmeye ve parçalanmaya başladı.

Bir iç alt diske ve bir dış diske ayrıldı ve her disk bir jiroskop gibi farklı bir eğimde döndü.

Bu disk bölünmesine, dönen kara deliğin etrafındaki uzayzamanı bükmesi neden oldu çerçeve sürükleme adı verilen genel-relativistik bir süreç.

Kaaz, "[Kara delikler] döndüklerinde, etraflarındaki uzayı dev bir atlıkarınca gibi sürükler ve onu da dönmeye zorlarlar" diyor.

Çerçeve sürükleme, kara deliğe daha yakın yörüngede dönen materyal üzerinde daha güçlü bir çekime sahipken, daha uzakta dönen materyal üzerinde daha zayıf bir çekime sahiptir.

Bu fark, iç diskin dış diskten daha hızlı döndüğü anlamına geliyor.

İlk başta, sürtünme ve basınç diski bir arada tutar. Ancak, sonunda, uzayzamanın kara delik tarafından bükülmesi, iç diskin daha küçük ve dolayısıyla hareket etmesi daha kolay olan ayrı bir diske ayrılmasına neden olur.

"Yırtılma bölgesi kara deliğin kazandığı yerdir" diyor Kaaz.

Bu iki disk birbirleriyle garip açılardadır ve çarpışarak şoklara neden olurlar. Dış diskten gelen 'akıntılar' iç alt diske yağar ve maddenin kara deliğe daha hızlı beslenmesini sağlar.

Bu ek kütle iç diski yutulmak üzere kara deliğe doğru iter, ardından kara deliğin kütleçekimi iç bölgeyi yenilemek için dış bölgeden gaz çeker. Bu süreçler kuasarların neden aniden kapanıp açılabildiğine ışık tutabilir.

Kaaz, "Klasik yığılma diski teorisi bu şiddetli değişimi açıklayamaz" diyor.

"Ancak simülasyonlarımızda gördüğümüz olgular potansiyel olarak bunu açıklayabilir. Hızlı parlama ve kararma, diskin iç bölgelerinin yok olmasıyla tutarlı."

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/