Astronomlar, 16 milyon ışık yıllık genişliğiyle, bugüne kadar bilinen en büyük galaksi olan IC 1101'den neredeyse 4 kat daha büyük bir galaksi keşfetti!¹

Genişlemeye devam eden bu radyo galaksi Samanyolu'ndan 100 kat daha büyük bir alan kaplıyor. Diğer bir deyişle bu galaksinin bir ucundan yayılan ışığın, galaksinin diğer ucuna 16 milyon yılda ulaştığını görürdük.²

Peki Alcyoneus, en büyük galaksi olma noktasına nasıl geldi? Bu soruyu cevaplamanın yolu radyo galaksileri anlamaktan geçiyor, çünkü devasa büyüklüklere ulaşan radyo galaksiler alışkın olduğumuz gök cisimlerinden oldukça farklılar.

"Normal" ve "Aktif" Galaksiler

Uzayda karşılaştığımız çoğu galaksi normal galaksi olarak değerlendirilir. Örneğin evimiz olan Samanyolu galaksisi normal bir galaksidir.  Çünkü bizim galaksimizdeki yıldızlardan yayılan ışıklar, ışığın görünür dalgaboyunda uzaya saçılıyor. Ancak görünür ışık, ışığın çok küçük bir kısmını oluşturur. İşte bu sebeple içinde bulunduğumuz evrende bazı galaksilere baktığımızda çekirdeklerinden yayılan baskın radyo ya da gama ışımalarına rastlanır. Bu galaksilere astronomide aktif galaksi adı verilir.³ Aktif galaksilerin çekirdeklerinde üretilen enerji, normal bir galaksiye göre binlerce kat daha fazla olur. Bunun en önemli sebebi ise merkezlerindeki süper-kütleli kara deliklerin varlığı...

Aktif galaksilerdeki süper-kütleli kara delikler etraflarındaki gaz ve tozu durmaksızın tüketme eğilimindedir, bu sırada muazzam kütle çekimleri sayesinde de etraflarında gaz ve tozdan oluşan büyük bir disk meydana gelir. Buna astrofizikte yığılma/toplanma diski adı verilir. İşte kara deliklerin yakınlarındaki yığılma disklerinde sürekli dönen parçacıklar birbirlerine sürtünerek yüksek miktarda ısı ve ışığın ortaya çıkmasına neden olur. Böylece buradaki maddeler kara deliğin kutuplarından jetler biçiminde fırlatılır. Bu maddelerin oluşumunun ardında yatan sebepler hâlâ tam olarak açıklanamamış da olsa çok iyi bilinen bir şey var; Bu jetleri oluşturan parçacıklar uzay boşluğunda o kadar hızlı hareket ediyor ki neredeyse ışık hızına yaklaşıyor. Yani bahsettiğimiz türde çekirdeğe sahip bir galaksiden yayılan jetler kısa sürelerde binlerce ışık yılı uzaklıklara kadar ilerleyebiliyor.

Bu jetler, çok yüksek enerjili olduklarından, etraflarında yeni yıldızların oluşmasına da izin vermez. Çünkü, yıldız oluşumu için kritik olan gazları, olması gerekenden çok daha yüksek sıcaklıklara ulaştırarak, bu bölgeleri verimsiz hâle getirirler. Ancak bu anlattıklarımızın tam tersi şekilde, Henize 2 galaksisindeki bir süper-kütleli kara delik jetinin yıldız oluşumuna da sebep olduğu keşfedilmişti. Yine de istisnaları saymazsak bu jetlerin gerçekten ölümcül olduğunu söyleyebiliriz. Evrenin en güçlü enerji oluşumları sırasında, jetlerin yakınlarındaki gaz ve tozlar o kadar çok ısınır ki, madde artık plazmaya dönüşerek ışığın radyo dalga boyunda parıldamaya başlar. Bu jetler uzayda çok uzun mesafeler katedebildiğinden ışığın radyo dalga boyunda gözlemlenebilen devasa plazma lobları oluşmasına neden olur.

Bu da şu anlama geliyor; aktif galaksilerin çekirdeklerindeki süper-kütleli kara delik jetlerini görebilmek için standart bir teleskoptan çok daha farklı teleskoplara ihtiyacımız var. Bunun için en iyi aday; Radyo Teleskoplar.

En Büyük Galaksi Radyo Teleskoplarla Nasıl Keşfedildi?

Radyo teleskoplara baktığımızda yapılarında normal bir teleskoptan farklı olarak ayna ya da mercek olmadığını hemen fark edebiliyoruz. Ancak radyo teleskopların ayna ya da mercekleri olmasa da aslında normal teleskoplarla neredeyse aynı mantıkla çalışıyorlar.

Radyo teleskoplardaki devasa antenler, ışığı toplayan bir ayna görevi görüyor.⁴ Tek farkları topladıkları ışığın görünür ışık değil, ışığın farklı bir formu olan radyo dalgaları olması… Aktif galaksilerden gelen düşük frekanslı radyo dalgaları, antenler tarafından toplanıyor ve teleskopların radyo alıcılarına iletiliyor. Ardından bu alıcılardan elde edilen sinyaller, bilgisayarlar tarafından görünür ışığa yani fotoğraflara dönüştürülüyor. Bu sayede standart bir teleskopla asla göremeyeceğimiz jet atımları ya da plazma lobları gibi gaz ve tozların arkasında kalan maddeleri görme şansı buluyoruz. 

16 milyon ışık yılı genişliğiyle, şimdiye dek keşfedilen en büyük galaksi olan Alcyoneus Galaksisi’nde Avrupa’da LOFAR adı verilen 52 ayrı noktaya yerleştirilmiş 20.000 radyo anteninden alınan sinyaller sayesinde incelenebildi.⁵

Bu sebeple ortaya çıkarılan fotoğrafta galaksinin merkezindeki süper-kütleli kara delikten yayılan jetleri radyo dalga boyunda, turuncu renkte görebiliyoruz. Bunun sonucunda oluşan ve toplamda 16 milyon ışık yılı genişliğe ulaşabilen plazma lobları ise fotoğrafta yine aynı renkte görülüyor. 

Fakat bu radyo galaksinin merkezindeki süper-kütleli kara delik, bu plazma loblarının nasıl 16 milyon ışık yılı gibi devasa bir genişliğe ulaştığını tam olarak açıklamıyor. Çünkü süper-kütleli jet atımlarının içinde bulunduğu galaksi, tıpkı standart bir eliptik galakside olduğu gibi Güneş'in 400 milyon katı kadar. Bu değerler diğer dev radyo galaksiler için de olağan kabul edilebilecek değerler. Dolayısıyla, genişliğin sebebini yalnızca galaksiye bakarak değil, evrenin dokusuna bakarak anlamlandırabiliriz.

Evrenin Dokusunu Oluşturan Kozmik İplikler

Bugüne kadar gözlemlenen galaksilere göre, evrende maddenin dağılımının homojen olmadığını biliyoruz. Evrende bazı bölgelerdeki galaksilerin kütle çekimleri, maddenin iplik benzeri yapıların içerisinde yer aldığını gösteriyor. Bu iplik yapıları da kozmik ağ adı verilen evrenin dokusunu meydana getiriyor. Daha anlaşılır bir deyişle evrene çok geniş bir bakış açısından bakıyor olsaydık, evrendeki galaksilerin iplik benzeri yapılarla birbirlerine bağlı olduğunu ve bu ipliklerin arasında devasa boşlukların olduğunu görürdük. 

Bilinen en büyük galaksi olan Alcyoneus galaksisi de evrende yoğunluğun ortalamadan düşük olduğu bir bölgede bulunuyor olabilir. Bu da galaksinin evreni kaplayan kozmik ağlarla etkileşime girerek absürt miktarlarda genişlemesine izin vermiş olabilir. Elbette evreni kaplayan kozmik ağ olgusu, yeni ortaya çıkarılan bir keşif değil. Daha önce Hubble Uzay Teleskobu’nun yardımıyla bu kozmik iplikler doğrudan fotoğraflanabilmişti.

Ancak asıl önemli nokta, uzun yıllardır bilim insanlarının bu kozmik ipliklerin radyo galaksileriyle doğrudan ilişkili olabileceğini düşünmeleriydi. Çünkü evrenimizi oluşturan bu kozmik ipliklerin arasındaki devasa boşluklarda nelerin olup bittiğini çözemiyoruz. Ya da evrenimizin böyle bir dokuya sahip olmasının nedeni, henüz ne olduğuna dair neredeyse hiçbir fikrimizin olmadığı karanlık maddede mi saklı? Bu soruların cevabını henüz bilmiyoruz. 

Ama bugüne kadar birçok radyo galaksisi detaylı biçimde incelenmiş olsa da kozmik ağ ve radyo galaksilerinin bağlantılı olduğuna dair Alcyoneus gibi bir örnek de hiç olmamıştı. Yani 16 milyon ışık yıllık hayret veren genişliğinin yanı sıra Alcyoneus galaksisi, henüz birçok noktasının eksik olduğu bir yapboza yerleştirilen kritik bir parça olabilir.

Kemal Cihat Toprakçı

Kaynaklar ve Referanslar:

1. Astronomers find largest Radio Galaxy Ever. Leiden University. Erişim Tarihi: Kasım 6, 2022. Erişim Adresi: https://www.universiteitleiden.nl/en/news/2022/02/astronomers-find-largest-radio-galaxy-ever
2. The discovery of a radio galaxy of at least 5 MPC. arXiv.org. Erişim Tarihi: Kasım 6, 2022. Erişim Adresi: https://arxiv.org/abs/2202.05427
3. NASA. Imagine the universe! NASA. Erişim Tarihi: Kasım 6, 2022. Erişim Adresi: https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/active_galaxies1.html
4. What are radio telescopes? National Radio Astronomy Observatory. (2019, Kasım 27). Erişim Adresi: https://public.nrao.edu/telescopes/radio-telescopes/
5. LOFAR. ASTRON. Erişim Tarihi: Kasım 6, 2022. Erişim Adresi: https://www.astron.nl/telescopes/lofar/