10 Nisan 2019 – ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Olay Ufku Teleskobu (EHT) işbirliğiyle yaklaşık 53 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan Messier 87 galaksisinin merkezindeki devasa kara delik ilk kez görüntülendi.
Şimdiye dek sadece sanatçı ilüsturasyonları, simulasyonlar yada bilim kurgu filmlerinde gördüğümüz kara deliklerin ilk kez gerçek görüntüleri kaydedilerek gözler önüne serildi.
Elde edilen görüntü, Başak takımyıldızında bulunan büyük bir galaksi olan Messier 87’nin merkezindeki kara deliğe ait. Bu kara delik, Dünya’dan 53 milyon ışık yılı uzaklıkta ve Güneş’in 6.5 milyar katı kütleye sahip.
NSF Direktörü France Córdova, “Bugün astrofizikte büyük bir gün, biz şu ana dek görülmeyenleri görüyoruz. Kara delikler yıllarca insanların hayal gücünü ateşledi. Egzotik özelliklere sahipler ve gizemliler. Ancak bugünkü gibi gözlemlerle yavaş yavaş sırlarını ele veriyorlar. NSF’nin varlık nedeni de bu. Bilim insanlarına ve mühendislere imkan sağlamak, bilinmeyeni aydınlatmak. Evrenimizin incelikli ve karmaşık sırlarını ortaya çıkarmak” dedi.
Kara deliklerin görüntülerini yakalamak için tasarlanan ve uluslararası bir girişim olan Olay Ufku Teleskobu, Dünya’nın çeşitli noktalarına konuşlandırılmış sekiz radyo teleskobun koordineli şekilde çalışmasından oluşan gezegen çapında devasa bir teleskop. Hawaii, Meksika, Arizona, İspanya, Şili ve Antarktika’nın da aralarında bulunduğu yüksek rakımlı noktalarda konuşlanmış, önceden var olan bu sekiz adet radyo teleskop bir ağ şeklinde birbirlerine bağlanarak gözlemlerini gerçekleştirdi.
EHT, dünyanın dört bir yanındaki radyo teleskopları, benzeri görülmemiş hassasiyet ve çözünürlükte Dünya çapında bir sanal teleskop oluşturmak için bir ağ oluşturuyor. Bu yıllarca süren uluslararası işbirliğinin bir sonucu ve bilim insanlarına, Einstein’ın teorisini ilk kez somut kanıtlarla doğrulama imkanı veriyor. Bu tarihi deney ile Einstein’ın yaklaşık yüz yıllık genel görelilik kuramı tarafından öngörülen ve evrenimizin en aşırı nesneleri olan kara delikler hakkında ilk kez somut görsel kanıtlar elde edilmiş oldu.
Harvard & Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden EHT proje direktörü Sheperd S. Doeleman, “Bir kara deliğin ilk fotoğrafını çektik. Bu, 200’den fazla araştırmacının ortak çalışmasıyla gerçekleştirilen olağanüstü bir bilimsel başarıdır” dedi.
Kara delikler muazzam kütlelere sahip ancak kütlelerine oranla aşırı kompakt boyutlara sahip olağanüstü kozmik nesneler. Bu nesnelerin varlığı yakın çevrelerini aşırı şekilde etkiler, uzay zaman akışını değiştirir ve çevresindeki materyalleri ısıtır.
Hollanda Radboud Üniversitesi’nden EHT Bilim Konseyi Başkanı Heino Falcke, “Eğer bir kara delik, parlayan bir gaz diski gibi aydınlık bir bölgeye batırılırsa, burada gölgeye benzer karanlık bir bölge oluşturmasını bekleriz. Bu daha önce hiç gözlemlemediğimiz ama Einstein’ın genel göreliliği tarafından tahmin edilen bir şey. Olay ufkunda kütleçekimsel bükülmeye ve ışığın yakalanmasına neden olan bu gölge, bu büyüleyici nesnelerin doğası hakkında çok şey ortaya koyuyor ve bize M87’nin merkezindeki kara deliğin muazzam kütlesini ölçmemize imkan verdi.” dedi.
Araştırma ekibinin kullandığı çoklu kalibrasyon ve görüntüleme yöntemleri, “kara deliğin gölgesi” olarak tanımlayabileceğimiz karanlık merkezi bölgede halka benzeri bir yapı ortaya koydu. Bu durum birçok farklı EHT gözleminde doğrulandı.
EHT Yönetim Kurulu üyesi ve Doğu Asya Gözlemevi Direktörü Paul T.P. Ho, “Gölgeyi gördüğümüzden emin olduktan sonra, gözlemlerimizi büküm alanı fiziği, aşırı ısıtılmış madde ve güçlü manyetik alanlar içeren geniş bilgisayar modelleriyle karşılaştırabiliriz. Yakalanan görüntünün özelliklerinin çoğu teorik anlayışımıza şaşırtıcı derecede iyi bir şekilde uyuyor. Bu karadeliğin kütlesine ilişkin tahminlerimiz de dahil olmak üzere gözlemlerimizin yorumlanması konusunda bize güven veriyor.” dedi.
EHT gözlemlerinde “çok uzun başlangıç çizgisi interferometrisi” (VLBI) adı verilen bir teknik kullanıyor. Dünyanın dört bir yanındaki teleskopları senkronize eden ve 1.3 mm dalga boyunda gözlemleme imkanı sağlayan Dünya boyutunda bir teleskop oluşturmak için gezegenin rotasyonundan faydalanır. Öyle ki EHT kullanan biri Paris’te kaldırımdaki bir kafeden, New York’taki bir gazeteyi okuyabilir.
M87 Galaksisi’nin merkezinde yer alan süper kütleli kara deliğin fotoğrafının elde edilmesini sağlayan bilgisayar algoritmasının arkasında 29 yaşındaki Katie Bouman var.
Ulusal Bilim Vakfı (NSF), EHT’nin kuruluşundan bu yana bireysel araştırmacıları destekleyerek, çeşitli disiplinlerdeki bilimsel ekipleri ve radyo astronomi araştırma tesislerini finanse ederek bu keşifte önemli bir rol oynadı. Son yirmi yılda NSF proje için en büyük araştırma aracı olan EHT için 28 milyon $ ‘dan fazla fon sağladı.
EHT projesinde kullanılan teleskoplar ALMA , APEX , IRAM, James Clerk Maxwell Teleskobu, Büyük Milimetre Teleskobu Alfonso Serrano, Submillimeter Dizisi, Submillimeter Teleskobu ve Güney Kutbu Teleskobu idi. Teleskoplardan elde edilen petabyte’larca ham veri, Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü ve MIT Haystack Gözlemevi tarafından barındırılan çok özel süper bilgisayarlar tarafından birleştirildi.
EHT’nin yapımı ve bugün açıklanan gözlemler, onlarca yıllık gözlemsel, teknik ve teorik çalışmaların doruk noktasını temsil ediyor. Bu küresel ekip çalışması örneği dünyanın dört bir yanından araştırmacılar tarafından yakın işbirliği ile gerçekleşti. 13 ortak kurum, önceden var olan bir altyapıyı kullanarak ve çeşitli kurumlardan destek alarak EHT’yi oluşturmak için birlikte çalıştı. Gerekli maddi kaynağın büyük kısmı ABD Ulusal Bilim Vakfı, AB’nin Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) ve Doğu Asya’daki fon kuruluşları tarafından sağlandı.
EHT proje direktörü Doeleman, “Sadece bir nesil önce imkansız olduğu düşünülen bir şeyi başardık. Teknolojideki atılımlar, dünyanın en iyi radyo teleskopları ve yenilikçi algoritmaların bir araya gelmesiyle kara delikler ve olay ufku üzerine tamamen yeni bir pencere açıldı.” diyerek gelinen noktadan memnuniyetini ifade etti.
Aynı ekip güneş sistemimizin de içinde bulunduğu Samanyolu galaksisinin merkezindeki Saggitarius.A süper kütleli kara deliğini de gözlemliyor. Ancak ilginçtir ki bu iş 53 milyon ışık yılı uzaktaki M87’nin fotoğrafını çekmekten daha zor. Bilinmeyen bir nedenden dolayı Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin etrafındaki “yığılma diski” daha küçük ve daha soluk.
Kaynak: Event Horizone Telescope.
