fbpx "Enter"a basıp içeriğe geçin

Üstün Kütleli Kara Delikler Erken Cihanda Nasıl Oluştu?

Gökbilimciler, günümüzün gelişmiş teleskopları sayesinde uzay ve devranın derinlikleri hakkında her geçen gün yeni bulgulara ulaşıyorlar. Bu teleskoplar kullanılarak cihanın Büyük Patlama’dan bu yana nasıl evrimleştiği, ne üzere gizemlere tanıklık ettiği keşfediliyor. Bu gizemlerden biri ise galaksilerin evriminde, erken kainatta oluşan muhteşem kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğudur.

Memleketler arası bir gökbilimci ekibi, ESO’nun Şili’de bulunan Çok Büyük Teleskop’unu (VLT) kullanarak gökadaların Büyük Patlama’dan yaklaşık 1,5 milyar yıl sonra ortaya çıktığını gözlemledi. Gözlemlerde, şaşırtıcı bir biçimde harika kütleli kara delikler için yerinde bir “gıda kaynağı” sağlayabilecek büyük ve soğuk hidrojen gazı rezervleri bulundu. Bu sonuçlar, Kozmik Şafak olarak bilinen erken devirde harika kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar süratli büyüdüğünü açıklamaya yardımcı oluyor.

Muhteşem kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu şimdiye kadar bilinemiyordu:

Gökbilimciler, on yıllardır birden fazla gökadanın merkezinde bulunan ve dinamik galaksi çekirdekleri tarafından tanımlanan harika kütleli kara delikleri inceliyorlardı. Kuasar olarak da bilinen bu çekirdekler, galaksideki sair yıldızların yekunundan daha ziyade kuvvet ve ışık yaymasıyla biliniyor. Bugüne kadar gözlemlenen en uzağı ise 13,1 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan “ULAS J1342+0928” kuasarıydı.

Birinci yıldızların Büyük Patlama’dan (yaklaşık 13,8 milyar yıl önce) 100 bin yıl sonra oluştuğu göz önüne alınırsa, harika kütleli kara deliklerin de birinci yıldızların irtihalinden sonra süratli bir halde oluştuğu söylenebilir. Fakat şimdiye kadar gökbilimciler, kainatın başlarında yaşanan bu süratli büyümeyi açıklamak için gereğince yüksek ölçüde toz ve gaz bulamamışlardı.

Kainatın en büyük kuasar örneklerinden biri:

Bununla birlikte Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Serisi ile yapılan evvelki gözlemler, erken galaksilerin, süratli yıldız oluşumunu tetikleyen çok ziyade toz ve gaz içerdiğini ortaya koymuştu. Bu bulgular, kara delikleri beslemek için çok çokça gereç kalmadığını ve bunun da bu kadar süratli büyümelerinin gizemini derinleştirdiğini gösterdi.

Bu mevzuyu ele alan Farina ve ekibi, Çok Büyük Teleskop’un Çok Üniteli Spektroskopik Kâşif (MUSE) aracı tarafından yaklaşık 12,5 milyar ışık yılı uzaklıktaki 31 kuasarı incelemek için toplanan datalara güveniyordu. (Böylece kuasarların 12,5 milyar yıl evvel ne durumda oldukları gözlemlendi) Ekibin bulduğu genişletilmiş ve şaşırtıcı kademede ağır hidrojen bulutları, bu incelemeyi kozmosun erken periyodundaki en büyük kuasar örneklerinden biri yapıyor.

Bulunan hidrojen bulutları, karakteristik özellikleriyle tanımlandılar:

Bulunan hidrojen bulutları, UV ışığında karakteristik parıltılarıyla tanımlandı (Kozmik genişleme nedeniyle ışığın dalga uzunluğunun uzandığı bölgede toprağa bağlı teleskoplar parıltıyı al olarak algılar). Farina bu durumu şu biçimde açıklıyor: “Parlayan gaz için en muhtemel açıklama floresans mekanizmasıdır. Hidrojen, kuasarın kuvvet açısından güçlü radyasyonunu, bir ışıltı ile fark edilebilen belli bir dalga uzunluğuyla ışığa dönüştürür.”

Güneş'in kütlesinin birkaç milyar katı olan bu serin ve ağır hidrojen bulutları, merkezi kara deliklerden 100 bin ışık yılı boyunca uzanan birinci galaksilerin etrafında haleler oluşturdu. Olağanda, bu bulutları kuasarların etrafında tespit etmek epey zordur. Lakin Farina’nın “oyun değiştirici” olarak nitelendirdiği MUSE’nin hassasiyeti sayesinde ekip bunları hayli süratli bir biçimde tespit edebildi.

Çalışmaya ekte bulunan Max Planck Topluluğu araştırmacılarından Alyssa Drake, bu mevzuyu şu biçimde açıklıyor: “Mevcut çalışmalarla, birinci harika kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar süratli gelişebildiğini araştırmaya yeni başladık. Fakat MUSE ve gelecekteki James Webb Uzay Teleskobu üzere yeni enstrümanlar bu heyecan verici bulmacaları çözmemize yardımcı oluyor.”

Gaz haleleri, büyümeyi sürdürmek için ‘gıda kaynağı’ sağlıyordu:

Ekip, bu gaz halelerinin sıkı sıkıya bağlı olduğunu ve hem yıldız oluşumunu hem de harika kütleli kara deliklerin büyümesini sürdürmek için harika bir “azık aslı” sağladığını buldu. Bu gözlemler, cihan tarihinde bu kadar erken periyotta üstün kütleli kara deliklerin nasıl var olabileceğinin gizemine dair tesirli bir fikir ortaya koyuyor. Faira, bu mevzuyu şu laflarla özetliyor:

“İlk kere, ilkel galaksilerin etraflarında hem muhteşem kütleli kara deliklerin büyümesini hem de güçlü yıldız oluşumunu sürdürmek için ehil yiyeceğe sahip olduklarını gösterebiliyoruz. Bu, gökbilimcilerin 12 milyar yıl evvel kozmik yapıların nasıl oluştuğunu resmetmek için inşa ettikleri bulmacanın temel bir kesimini ekliyor.”

Gökbilimciler, gelecekte erken kozmosta galaksileri ve harika kütleli kara delikleri incelemek için daha da gelişmiş araçlara sahip olacaklar. Buna ESO’nun Haddinden fazla Büyük Teleskop’u (ELT) ve James Webb Uzay Teleskobu (JWST) üzere uzay tabanlı teleskopları örnek gösterebiliriz.

İlk Yorumu Siz Yapın

    Bir cevap yazın

    E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir