Yay A*

Sagittarius A*, Samanyolu'nun merkezindeki süperkütleli kara delik — Güneşimiz de dâhil olmak üzere tüm galaksinin yavaşça döndüğü sabit noktadır. Güneş'in kütlesinin yaklaşık 4,3 milyon katına sahiptir, ama tüm bu kütle Merkür'ün yörüngesinden daha geniş olmayan bir bölgeye sıkışmıştır; Yay takımyıldızı yönünde yaklaşık 27.000 ışıkyılı uzaklıktadır.

Adı ("Sagittarius A-yıldız" diye telaffuz edilir) hiçbir gezegeninkine benzemez: yıldız işareti, daha büyük Sagittarius A kompleksinin içinde gömülü olan yoğun, parlak radyo kaynağını işaret eder. 2022'de doğrudan görüntülenen sadece ikinci kara delik oldu ve M87 galaksisindeki devle bu unvanı paylaştı — ama bu, kendi kozmik arka bahçemizde yer alıyor.

Bir yer değil, bir sınır

Bir kara deliğin yüzeyi yoktur. "Boyutu" dediğimiz şey, olay ufkudur — ışığın bile kaçamadığı tek yönlü sınır. 4,3 milyon Güneş kütlesi için bu ufkun yarıçapı yaklaşık 12,7 milyon km'dir; Güneş'in genişliğinin kabaca on sekiz katı ve Merkür'ün yörüngesinin içine rahatlıkla sığacak kadar küçüktür. İçindeki her şey bizden sonsuza dek gizlidir.

Sagittarius A*, dönen, yani Kerr tipi bir kara deliktir. Birikme akışının ve X-ışını parlamalarının modellenmesi, oldukça hızlı dönebileceğini öne sürüyor — tahminler, teorik maksimum olan 1 üzerinden yaklaşık 0,5 ila 0,9 aralığında toplanıyor — bu da uzay-zamanın dokusunu kendisiyle birlikte sürüklediği anlamına gelir, ancak kesin rakam belirsizliğini koruyor. Sıradan anlamda bir "sıcaklığı" yoktur, ama etrafında sarmal biçimde içeri düşen ince plazma yaklaşık on milyar dereceye kadar ısınır ve onu görmemizi sağlayan ışığı yayar.

Bir gezegen büyüklüğünde teleskop gerektiren fotoğraf

12 Mayıs 2022'de Olay Ufku Teleskobu (Event Horizon Telescope) işbirliği, Sagittarius A*'ın ilk doğrudan görüntüsünü tanıttı: karanlık bir merkezi gölgeyi çevreleyen, aşırı ısınmış gazdan oluşan parlak turuncu bir halka. Gölge, gökyüzünde sadece 51,8 mikroyay saniyesi kaplıyor — işbirliği ekibi bu zorluğu Ay'ın yüzeyinde bir donut görmeye benzetti.

Hiçbir tek çanak anten bu kadar küçük bir şeyi çözemezdi. Bunun yerine, Şili'nin Atacama Çölü'nden İspanya'ya, Hawaii'ye, Arizona'ya, Meksika'ya ve Güney Kutbu'na kadar dağılmış sekiz radyo gözlemevi, Nisan 2017'de galaksinin merkezine odaklanarak tüm Dünya büyüklüğünde sanal bir teleskop hâlinde birbirine bağlandı. Sgr A*'ın çevresindeki gaz neredeyse ışık hızında hareket ediyor ve bir yörüngeyi sadece birkaç dakikada tamamlıyor, bu yüzden veriler toplanırken bile görünümü titreşiyordu — bunun da bir nedeni, daha önceki M87 görüntüsünden beş yıl daha fazla analiz gerektirmesiydi.

Onu ele veren yıldızlar

Herhangi bir fotoğraftan çok önce, kara delik kendini kütle çekimiyle ele vermişti. On yıllar boyunca, Almanya'da Reinhard Genzel ve Amerika Birleşik Devletleri'nde Andrea Ghez liderliğindeki iki ekip, dünyanın en büyük teleskoplarını kullanarak galaksinin merkezindeki görünmez bir noktanın çevresinde hızla dönen tek tek yıldızları izledi. S2 olarak kataloglanan bir yıldız, Sgr A*'ın çevresinde 16 yıllık dar bir yörüngede dönüyor ve Mayıs 2018'de ona yaklaşık 18 milyar km mesafeye kadar yaklaşarak ışık hızının neredeyse yüzde üçüne ulaştı.

Yıldız ışığı, kara deliğin kütle çekiminden çıkarken daha kırmızı dalga boylarına doğru gerildi — tam olarak Einstein'ın genel görelilik kuramının öngördüğü bir kütle çekimsel kırmızıya kayma. Bu on yıllar süren yıldız yörüngeleri, kütleyi yüzde birin bir kısmına kadar kesinleştirdi ve Genzel ile Ghez'e, Roger Penrose ile birlikte 2020 Nobel Fizik Ödülü'nün bir payını kazandırdı.

Şaşırtıcı derecede sessiz bir canavar

Boyutuna oranla, Sagittarius A* dikkat çekici derecede sakindir. Yıldızları parçalamıyor veya kuasar ölçeğinde radyasyon fışkırtmıyor; her yıl sadece yaklaşık bir Güneş kütlesinin yüz binde biri kadar malzeme yutuyor ve bunun büyük bir kısmı bile içeri düşmeden önce dışarı fırlatılıyor. Uzak galaksilerdeki aktif olarak beslenen kara deliklerle karşılaştırıldığında, bizimki neredeyse uykuda sayılır.

Yine de tamamen sessiz değil. NASA'nın Chandra ve NuSTAR gibi uzay teleskopları, onu düzenli olarak X-ışınlarında parlarken yakalıyor — bu kısa parlamaların, içeri düşen gazdaki manyetik etkinlikten kaynaklandığı düşünülüyor. Ayrıca, eski ışık yankılarında Sgr A*'ın kabaca iki yüzyıl önce çok daha etkin olduğuna dair ipuçları da var.

Radyo sinyalinden galaktik çıpaya

Sgr A*, 13 ve 15 Şubat 1974'te Bruce Balick ve Robert Brown tarafından, Green Bank'teki bir radyo bağlantılı interferometre kullanılarak galaksinin merkezinde olağandışı derecede yoğun bir radyo kaynağı tespit edilmesiyle keşfedildi. Brown daha sonra bu adı önerdi — kaynağın "heyecan verici" olduğunu belirtmek için, uyarılmış atomların gösterimine benzeterek yıldız işaretini ekledi — ve bu isim kalıcı oldu.

O soluk radyo noktasının, şimdi Samanyolu'nun kütle çekimsel çıpasını işaret ettiği anlaşılıyor: Güneşimizin de aralarında bulunduğu birkaç yüz milyar yıldızın çevresinde döndüğü, tek bir turu tamamlamanın yaklaşık 230 milyon yıl sürdüğü bir merkez.

Neden onu göremezsiniz

Bir gezegen veya kuyrukluyıldızın aksine, Sagittarius A*'ı çıplak gözle görmek imkânsızdır. Görünür ışığı neredeyse tamamen engelleyen kalın yıldızlararası toz bulutlarının arkasında yer alır; bu yüzden radyo dalgalarında keşfedilmiştir ve bugün optik bant yerine radyo, kızılötesi ve X-ışınlarında incelenmektedir. Yapabileceğiniz tek şey, kuzey yarımküreden yaz gökyüzünde alçakta bulunan Yay takımyıldızına bakmak ve oradaki Samanyolu'nun en yoğun yıldız bulutlarının, tam merkezlerinde, bir gezegen büyüklüğünde teleskop gerektiren dört milyon Güneş kütleli bir gölgeyi gizlediğini bilmektir.