James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin eski süper kütleli kara deliklerinden bazılarını çevreleyen yıldızlardan gelen ışığı gözlemledi; kara delikler, Büyük Patlama’dan bir milyar yıldan daha kısa bir süre sonra görüldü.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden (MIT) bir ekibin yaptığı gözlemler, galaksilerin merkezindeki bu kozmik devlerin nasıl milyonlarca (bazen milyarlarca) güneşe eşdeğer devasa kütlelere dönüştüğü sorusunu ele alıyor. Daha spesifik olarak nasıl bu kadar hızlı büyüdü? Sonuçlar şu bulmacanın da cevabını verebilir: Önce ne geldi, galaksi mi yoksa süper kütleli kara delik mi?
MIT ekibi tarafından gözlemlenen süper kütleli kara delikler, kendilerini çevreleyen malzemeyle doyumsuz bir şekilde besleniyor, birikim diski adı verilen madde diskinde muazzam gelgit kuvvetleri oluşturarak diskin kendisinin parlamasına neden oluyor. Bu beslenme durumu, aktif galaksilerin kalbinde yer alan kuasar adı verilen nesnelere güç sağlar. Kuasarlar evrendeki en parlak nesnelerden bazılarıdır ve bazıları o kadar parlaktır ki, onları çevreleyen galaksilerdeki her yıldızın toplam ışığını gölgede bırakırlar.
Süper kütleli kara delikler de gizemle örtülüyor, özellikle de evrenin 13,8 milyar yıllık geçmişinden bir milyar yıl önce bakıldığında. Bunun nedeni, bilim adamlarının süper kütleli kara deliklerin zamanla büyüdüğüne inandıkları sürekli kara delik birleşmeleri sürecinin başlamasının birkaç milyar yıl alması gerektiğidir. Peki bu devasa boşluklar nasıl oluyor da Büyük Patlama’dan yaklaşık bir milyar yıl sonra var olabiliyor?
Bir öneri, “ağır tohumlu” kara delikler olarak adlandırılan kara deliklerden oluşmaya başladıkları yönünde.
İlgili: Samanyolu’nun kalbindeki süper kütleli kara deliğin yeni görünümü, heyecan verici bir gizli özelliğe işaret ediyor
Altı antik kuasar barındıran galaksilerdeki yıldızlardan gelen zayıf ışığı gözlemlemek için James Webb Uzay Teleskobu’nu kullanan MIT ekibi, ilk kez, erken evrendeki süper kütleli kara deliklerin aslında ağır tohumlardan büyüdüğüne dair kanıtlar topladı.
MIT’de fizik profesörü ve ekip üyesi olan Anna-Christina Ehlers, “Evrenin henüz emekleme aşamasında olduğu bir zamanda, bu kara delikler Güneş’ten milyarlarca kat daha büyük” dedi. Bir açıklamada şunları söyledi. “Sonuçlarımız, erken evrende süper kütleli kara deliklerin, ev sahibi galaksilerden önce kütle kazanmış olabileceğini ve ilksel kara delik tohumlarının bugün olduğundan daha büyük olabileceğini gösteriyor.”
İlk önce ne geldi? Kara delik mi yoksa galaksisi mi?
1960’larda keşfedilen kuasarların yoğun parlaklığının başlangıçta tek bir yıldız benzeri noktadan kaynaklandığı düşünülüyordu. Bu, “kuasar” nesnesi teriminin çevirisi olan “kuasar” adının ortaya çıkmasına neden oldu. Ancak araştırmacılar çok geçmeden kuasarların aslında galaksilerin çekirdeklerinde bulunan süper kütleli kara deliklerde büyük miktarda maddenin birikmesinden kaynaklandığını keşfettiler.
Ancak bu nesneler aynı zamanda çok daha sönük ve gözlemlenmesi daha zor olan yıldızlarla da çevrilidir. Bunun nedeni, bu yıldız ışığının, yıldızın etrafında döndüğü kuasarın daha parlak ışığı tarafından silinmesidir. Dolayısıyla ışığı kuasarlardan ve ışığı çevredeki yıldızlardan ayırmak kolay değil, yaklaşık bir mil uzakta bir deniz feneri lambasının üzerinde oturan ateşböceklerinin ışığını görmeye benziyor.
Ancak James Webb Uzay Teleskobu’nun daha önceki teleskoplardan daha geriye gitme yeteneği, yüksek hassasiyeti ve çözünürlüğü ile birleştiğinde bu zorluğu daha az korkutucu hale getirdi. Böylece MIT ekibi, yaklaşık 13 milyar yıl önce antik galaksilerdeki altı kuasardan Dünya’ya gelen ışığı gözlemleyebildi.
MIT’nin Kavli Astrofizik ve Uzay Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan ekip üyesi Minghao Yu, “Kuasar, ev sahibi galaksiyi birçok büyüklük düzeyinde gölgede bırakıyor. Önceki görüntüler, ev sahibi galaksinin şeklini tüm yıldızlarıyla birlikte ayırt edecek kadar keskin değildi” dedi. Araştırma. dedi. “Şimdi, ilk kez, bu kuasarların en keskin JWST görüntülerini dikkatle işleyerek bu yıldızlardan gelen ışığı tespit edebiliyoruz.”
JWST verileri, altı kuasarın her birinin çeşitli dalga boylarındaki ışık emisyonlarının ölçümlerini içeriyordu. Bu bilgi daha sonra, bu ışığın ne kadarının kompakt bir nokta kaynağına (kara deliğin etrafındaki birikim diski) ve ne kadarının daha dağınık bir kaynağa (galaksi etrafına dağılmış yıldızlar) atfedilebileceğini ayrıntılarıyla anlatan bir bilgisayar modeline beslendi. .
Ekip, ışığı iki kaynağa bölerek bu galaksilerdeki her iki elementin de kütlelerini çıkarmayı başardı. Bu, süper kütleli kara deliklerin, kendilerini çevreleyen yıldızların kütlesinin yaklaşık %10’una eşdeğer kütlelere sahip olduğunu ortaya çıkardı.
Bu, yıldızlar lehine büyük bir dengesizlik gibi görünse de, modern galaksilerdeki merkezi süper kütleli kara deliklerin, onları çevreleyen galaksilerdeki yıldızların kütlesinin yalnızca %0,1’i kadar bir kütleye sahip olduğunu düşünün.
“Bu bize neyin ilk önce büyüdüğü hakkında bir şeyler söylüyor: İlk önce kara delik mi büyüyor ve ardından galaksi mi geliyor? Yoksa ilk büyüyen, kara deliğin büyümesine hakim olan ve onu düzenleyen galaksi ve yıldızları mı?” Ehlers dedi. “Erken evrendeki kara deliklerin, ev sahibi galaksilerden daha hızlı büyüdüğünü görüyoruz.
“Bu, ilkel kara delik tohumlarının o dönemde çok daha büyük olabileceğinin ön kanıtıdır.”
Yu sözlerini şöyle tamamladı: “Evren ortaya çıktıktan sonra, madde tüketen ve çok kısa sürede büyüyen ilkel kara delikler vardı. En büyük sorulardan biri, bu dev kara deliklerin nasıl bu kadar büyük ve hızlı büyüyebildiğini anlamaktır.” “İlk milyar yılda kara deliğin ev sahibi galaksiden daha erken kütle kazanmasını sağlayacak bir mekanizma olmalı.
“Bu, buna dair gördüğümüz ilk kanıt, bu da heyecan verici.”
Takımın sonuçları şu adreste yayınlandı: Astrofizik Dergisi.
“Analist. Tutkulu zombi gurusu. Twitter uygulayıcısı. İnternet fanatiği. Dost pastırma hayranı.”
More Stories
Parlak yeşil ateş topu Portekiz ve İspanya semalarını aydınlatıyor (fotoğraflar)
Bilim insanları ‘bireysel radyo devrelerinin’ kaynağını keşfettiklerini düşünüyor
Işık Hızını Kırmak: Kuantum Tüneli Gizemi