Evrendeki en sıcak yer neresidir?

Evrendeki en sıcak nokta, süper kütleli bir kara deliğin kenarlarına yakın olabilir. 

Güneş, güneş sistemimizdeki en kavurucu nesne olmasına rağmen, sıcaklığı diğer birçok kozmik cisimle karşılaştırıldığında soluktur. Peki evrendeki en sıcak yer neresidir? 

Harvard Üniversitesi'nde bir araştırma grubu olan Kara Delik Girişimi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Daniel Palumbo , "Süper kütleli bir kara deliğin çok yakınında iyi bir cevap olduğunu düşünüyorum , özellikle de biriken süper kütleli bir kara delik, bu da onun sadece gaz tükettiği anlamına geliyor" dedi. Göreli jetlere ev sahipliği yapan beslenen kara deliklerin veya "ışık hızına çok yakın" hızlara itilen devasa malzeme ışınlarının özellikle bunaltıcı olduğunu ekledi. 

Palumbo , şu ana kadar evrende kaydedilen en sıcak yerin, Dünya'dan yaklaşık 2,4 milyar ışıkyılı uzaklıktaki süper kütleli bir kara deliğin etrafındaki parlak bir şekilde parlayan bölge olan kuasar 3C273 olduğunu söyledi. Batı Virginia'daki Greenbank Gözlemevi'ne göre bu bölge yaklaşık 10 trilyon kelvin (10 trilyon Fahrenheit ve Santigrat derecenin üzerinde) çekirdek sıcaklığına sahip. Ancak Palumbo, bu sıcaklık tahminini çevreleyen hala belirsizlik olduğunu ekledi.

Süper kütleli kara delikler son derece güçlüdür ve galaksilerin hepsinin olmasa da çoğunun kalbinde yer alır. Adından da anlaşılacağı gibi süper kütlelidirler: Samanyolu galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik olan Yay A*, Güneş'inkinden milyonlarca kat daha büyük bir kütleye sahiptir . Herhangi bir kara delik gibi, kuasar 3C273 de o kadar güçlü bir çekim kuvvetine sahiptir ki hiçbir şey, hatta ışık bile onun pençesinden kaçamaz.

Bu yerçekimi havuzunun içi soğuk olsa da, çevresinde dönen gaz halkası (birikme diski olarak bilinir) bunun tam tersidir. Moleküller yüksek hızlarda kara deliğin içine çekilirken, bu maddeler arasındaki çarpışmaların yarattığı sürtünme, trilyonlarca santigrat derecelik sıcaklıkların açığa çıkmasına neden olabilir. Bunu perspektife koymak gerekirse, güneşin yüzeyi 5.500 santigrat derecedir . Palumbo, bu sıcaklıkların yalnızca kara deliğin yoğun manyetik alanının yakındaki maddenin bir kısmını uzaya milyonlarca ışıkyılı boyunca fırlatabilecek göreli jetlere fırlattığı zaman arttığını ekledi.

Ancak Kara Delik Girişimi'nden Koushik Chatterjee'ye göre, evrendeki en sıcak yerin neresi olduğu sorusunun yanıtı, soruyu ne zaman sorduğunuza da bağlı olabilir . Kara deliklerin muhtemelen sürekli olarak en sıcak noktalar olduğunu kabul etse de, her yerde "dehşet verici olaylar oluyor; en sıcak yer orası olabilir" dedi.

İki büyük gök cismi çarpıştığında ortaya çıkan patlama son derece yüksek sıcaklıklara neden olabilir. Örneğin, Nature Physics dergisinde yayınlanan 2019 tarihli bir araştırmaya göre, iki nötron yıldızı (büyük yıldızların çökmüş çekirdekleri) birbirine çarparak 800 milyar C sıcaklık üretebilir . Chatterjee, bir nötron yıldızıyla çarpışan bir kara deliğin de inanılmaz derecede yüksek sıcaklıklar yayabileceğini söyledi. Ancak bu kozmik çarpışmalar, tıpkı tavadaki bir parıltı gibi, genellikle geçicidir.

Palumbo, evrendeki en sıcak tek yeri tespit etmenin de zor olduğunu, çünkü "çok uzaktaki nesnelerin sıcaklıklarını incelemek zor; bunu sadece bir termometre ile ölçemezsiniz" dedi ve hala çevrede çok fazla belirsizlik var. 

Bunun yerine bilim insanları, parlak ışık ışınları, radyo dalgaları ve X-ışınları yayan süper kütleli kara deliklerden yayılan enerjiyi ölçüyor . Araştırmacılar, bu kaynakların ürettiği elektromanyetik radyasyonun dalga boylarını hesaba katan modellere dayanarak sıcaklığı tahmin edebilirler.

NASA'da güneş araştırmaları alanında kıdemli bir bilim insanı olan Richard Kelley , WordsSideKick.com'a "Çok uzaktaki nesnelerden gelen ışığın teleskoplarımıza gelmesine izin verdik" dedi. "Bu ışık aşağı iniyor ve radyasyonun enerjisini veya dalga boyunu ölçebilen bir sensöre giriyor, bir spektrum oluşturuyoruz ve ardından spektrumu analiz ederek sıcaklığı çıkarabiliyoruz."

Kelley, X-ışını Görüntüleme ve Spektroskopi Misyonu (XRISM) adı verilen gelecekteki bir X-ışını gözlemevinin, bilim adamlarının uzaydaki yüksek sıcaklıktaki gazları daha doğru bir şekilde ölçmelerine yardımcı olacağını söyledi. Daha gelişmiş araçlar geliştirilmeye devam ettikçe bilim insanları 3C273 kuasarından bile daha sıcak alanlar bulabilirler.

Palumbo, "Sanırım şu anki haliyle süper kütleli kara deliklerin etrafındaki malzemenin sıcaklıklarını anlamak için sahip olduğumuz araçların sınırlı olduğunu ancak hızla geliştiğini söylemek çok doğru olur" dedi.