Kuasar

Kuasar, bir galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin çevresine toplanan gaz ve tozu hızla yutması sırasında inanılmaz parlaklıkta ışık saçan, aşırı uzaktaki gök cismidir. Adı "yarı yıldızsı radyo kaynağı" anlamına gelen İngilizce "quasi-stellar radio source" ifadesinin kısaltmasından gelir ve evrenin bilinen en parlak sürekli ışık kaynakları arasında yer alır.

Nasıl işler?

Her büyük galaksinin merkezinde güneşimizin milyonlarca, hatta milyarlarca katı kütleye sahip bir kara delik bulunduğu düşünülür. Bu delik çevresindeki gazı yutmaya başladığında madde doğrudan içeri düşmez; deliğin etrafında hızla dönen yassı bir disk, yani "toplanma diski" oluşturur. Disk içinde sürtünme ve sıkışma gazı çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtır. Bu kadar sıcak madde, radyodan X ışınlarına kadar geniş bir dalga boyu aralığında yoğun ışınım yayar.

Kimi kuasarlarda manyetik alanlar maddenin bir kısmını disk eksenleri boyunca ışık hızına yakın hızlarla dışarı fırlatır. Bu dar ve uzun madde sütunlarına jet denir. Kuasarların yalnızca yaklaşık onda birinde güçlü jetler görülür; çoğunluğu radyo bakımından sessizdir. Bir kuasar, Samanyolu'nun toplam ışınım gücünün bin katına kadar enerji yayabilir; üstelik bu enerji, ışık haftaları ölçeğindeki çok küçük bir bölgeden gelir. Kuasarın ömrü sınırlıdır: çevredeki yakıt tükenince disk söner ve galaksi sakin bir kara delikle baş başa kalır.

Örnekler

Gökyüzünde görsel olarak en parlak kuasar olan 3C 273, Başak takımyıldızı yönünde yaklaşık 2,4 milyar ışık yılı uzaktadır ve 15 santimetrelik (6 inçlik) bir amatör teleskopla bile görülebilir. Bilinen en yakın kuasar ise yaklaşık 600 milyon ışık yılı uzaktadır. Güvenilir tayfı alınmış kuasarların sayısı yaklaşık bir milyondur. En uzaklarından bazıları, evren yalnızca bir milyar yaşından küçükken yayılan ışıkla gözlenir. Bu durum, o kadar erken bir dönemde bile çok kütleli kara deliklerin oluştuğunu gösterir ve kara deliklerin nasıl bu kadar hızlı büyüdüğü sorusu hâlâ tartışılmaktadır. James Webb Uzay Teleskobu da erken evrendeki kuasar ve soluk etkin çekirdekleri incelemeye devam ediyor.

Kuasarlar ışıklarını milyarlarca yıl boyunca yolculuk ettirdikleri için, bakmak geçmişe bakmaktır. Bir kuasarın ışığı bize ulaşana dek yol boyunca geçtiği gaz bulutları tarafından soğurulur; gökbilimciler bu soğurma çizgilerini okuyarak aradaki gazın bileşimini ve dağılımını haritalar.

Tarihçe

1950'lerin sonunda gökbilimciler gökyüzünde güçlü radyo dalgası yayan ama optik fotoğrafta sadece yıldız gibi noktasal görünen kaynaklar buldular. 1963'te Hollandalı gökbilimci Maarten Schmidt, Palomar Gözlemevi'nin 200 inçlik (5,1 metrelik) teleskopuyla 3C 273'ün tayfını inceledi ve çizgilerin beklenmedik biçimde, 0,158 oranında kırmızıya kaydığını fark etti. Bu kayma, nesnenin son derece uzakta olduğunu ve dolayısıyla gerçek parlaklığının akıl almaz düzeyde bulunduğunu gösteriyordu. Zamanla kuasarların, daha genel bir sınıf olan "etkin galaksi çekirdeklerinin" en güçlü örnekleri olduğu anlaşıldı.

Neden önemli?

Kuasarlar evrenin erken dönemini aydınlatan fenerlerdir. Galaksilerin ve kara deliklerin birlikte nasıl büyüdüğünü, evrendeki gazın zaman içinde nasıl değiştiğini anlamamıza yardımcı olurlar. Ayrıca gök koordinat sistemleri için son derece sabit referans noktaları sağlarlar; çünkü çok uzak olduklarından gökyüzünde gözle görülür biçimde yer değiştirmezler.

Merak edilenler

Kuasar etkinliği yaklaşık on milyar yıl önce doruğa çıkmıştı; kuasarlar geçmişte bugünkünden çok daha yaygındı. Bunun, kara deliklerin besleneceği gaz miktarının zamanla azalmasıyla ilgili olduğu düşünülür. Samanyolu'nun merkezindeki kara delik de bir zamanlar etkin olmuş olabilir, ama şimdi gaz yutmadığı için sessizdir. Kuasarın ışığı değişken olabilir: kuasarların parlaklığı saatler ile aylar arasında değişen zaman ölçeklerinde oynar, bu da ışığın çok küçük bir bölgeden geldiğinin ipucudur. Amatör gözlemciler 3C 273'ü yaklaşık 12,9 kadir parlaklığıyla küçük ve orta boy teleskoplarla görebilir; bu, sıradan amatör teleskopların ulaşabildiği en uzak cisimlerden biridir.

İlgili terimler

• Kara delik
• Toplanma diski
• Aktif galaksi çekirdeği
• Kırmızıya kayma
• Galaksi
• Jet