Araştırma: Süper kütleli kara deliklerin en eski örneği bulunmuş olabilir  

Peter Dockrill

Araştırmacıların aktardığı kadarıyla, GNz7q’ya ev sahipliği yapan galaksi olağanüstü derecede aktif ve her yıl yaklaşık 1.600 adet güneş kütlesine sahip yıldızlar yaratıyor; yani, en azından bu çok eski ışığın yayılışı yaklaşık 13 milyar yıl önce gerçekleşti.

Bilim insanları, ilkel Evren’de tespit edilen ve türünün ‘kayıp halka’ niteliğindeki ilk örneği olan cismin, var olan en eski süper kütleli kara deliklerin gizemini açığa çıkarabileceğini ifade ediyorlar.

Geçmişi Büyük Patlama’dan yalnızca 750 milyon yıl sonrasına dayanan bir kara delik olan Gnz7q’nun keşfi, süper kütleli kara deliklerin ‘atasının’ neye benzeyebileceğine ilişkin teorik öngörülerle uyuşuyor ve daha önce hiç görmediğimiz bir şey olsa da, uzayda bunun gibi çok daha fazlası mevcut olabilir.

‘KOZMİK ŞAFAĞI’ AYDINLATAN KEŞİF

Danimarka’da bulunan Kopenhag Üniversitesi’nden gökbilimci Gabriel Brammer, “Gnz7q’yu keşfetmenin yalnızca ‘şans eseri’ olması pek mümkün değil” diyor.

“Buna benzer kaynakların yaygınlığı, aslında daha önce düşünülenden büyük oranda daha yüksek olabilir.”

Gnz7q’nun ortaya çıkışının uzandığı dönem ‘Kozmik Şafak’ adıyla biliniyor; bu, Büyük Patlama’dan yaklaşık 50 milyon yıl sonra, bebek yıldızlar ve yeni doğan galaksiler de dahil olmak üzere en eski gök cisimlerinin meydana geldiği ve yaklaşık 1 milyar yıla kadar uzanan bir dönemdir.

Evren’in evriminin başlangıç aşamalarındaki bir noktada, süper kütleli kara delikler de ortaya çıktı. Bununla birlikte, astrofiziğin ‘ne zaman’ ve ‘nasıl’ soruları henüz yanıtsız durumda.

Bilim insanları, geçtiğimiz yıl Dünya’dan 13 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan en uzak kuasar olan J0313–1806’nın keşfedildiğini ve bugüne dek görülen en eski süper kütleli kara deliğe işaret ettiğini duyurdular.

Peki ya J0313–1806 gibi bir şey nasıl oluştu? Ya da daha doğrusu, Evren’in ilk dönemlerindeki süper kütleli kara deliklerin evrimsel öncüleri ne türden cisimlerdi?

Teorik bağlamda konuşacak olursak, bilim insanlarının bir takım fikirleri var.

EVREN’İN EVRİMİNDEKİ KAYIP HALKA

Araştırma ekibi, Kopenhag Üniversitesi’nde gökbilimci ve araştırmanın başyazarı olan Seiji Fujimoto tarafından öncülük edilen yeni çalışmada, “Simülasyonlar, yoğun toz içinde gizlenen yıldız patlamalarında ortaya çıkan ve ardından gaz ve tozu dışarı atarak solgun ışıklı kuasarlara geçiş yapan, etrafındaki toz nedeniyle kızaran kuasarların evrimsel bir dizisini gösteriyor,” diye izah ediyor.

“Son evre [J0313–1806’ya atıfta bulunarak] 7.6 oranındaki bir kırmızıya kayma olarak belirlenmiş olmasına karşın, geçiş yapan bir kuasar bulunamadı.”

Yani, şu ana kadar bulunamamıştı. Fujimoto, Brammer ve meslektaşları, GNz7q’yu Hubble Uzay Teleskobu tarafından toplanan arşiv gözlem verileri üzerinde yaptıkları bir inceleme sırasında keşfettiler. Gökcismi, bilim insanlarının izini sürmeye çalıştıkları zor bulunur bir örnek gibi görünüyor.

Şaşırtıcı bir şekilde, bir ‘kayıp halka’ olan bu kara delik, gece göğünün ayrıntılı bir şekilde incelenen bir bölgesinde -Büyük Gözlemevleri Derin Köken Araştırması’nın (ing. Great Observatories Origins Deep Survey’in kısaltması olarak GOODS) bir parçası olarak bulundu- bununla birlikte ancak şimdi GNz7q’nun parlaklığının neyi temsil ettiğini belirleyen bir spektral analiz yapılabildi.

Fujimoto, “Yaptığımız inceleme, GNz7q’nun, Evren’de bilinen en eski süper kütleli kara deliğin oluşumuna yakın bir dönemde, bir yıldız patlaması galaksisinin tozlu çekirdeğinde süratle büyüyen bir kara deliğe dair ilk örnek olduğunu ortaya koyuyor” diyor.

“Gökcisminin elektromanyetik yelpazede sergilediği özellikler, teorik simülasyonlardan elde edilen tahminlerle kusursuz biçimde uyum gösteriyor.”

NEREDEYSE EVREN’LE YAŞIT

Araştırmacıların aktardığı kadarıyla, GNz7q’ya ev sahipliği yapan galaksi olağanüstü derecede aktif ve her yıl yaklaşık 1.600 adet güneş kütlesine sahip yıldızlar yaratıyor; yani, en azından bu çok eski ışığın yayılışı yaklaşık 13 milyar yıl önce gerçekleşti.

GNz7q’nun ışık emisyonunun taşıdığı imza, (diskin merkezinde üretilen ama GNz7q’nun evrimleştiği erken yıldız patlaması galaksisinde varlığı süren tozlu koşullarca örtülen) X-ışını emisyonunun yokluğuyla çakışan ultraviyole dalga boylarındaki (kara deliğin yığılma diskinin dış kısmından gelen emisyonu temsil eden) parlaklığı sebebiyle, bir geçiş kara deliği profiline uyuyor.

Araştırmacıların da izah ettiği üzere, bu nitelikler süper kütleli bir şeye dönüşmeye yazgılı bir kara delik için kusursuz bir eşleşme.

Araştırma ekibi, yayınladıkları makalede “Sahip olduğu özellikler, süper kütleli kara deliklerin evrimsel paradigmasındaki geçiş aşaması ile mükemmel bir uyum içinde” diyor. “Kuvvetli bir biçimde yıldız patlamalarının yaşandığı bir bölgede ortaya çıkan, düşük parlaklıkta ve tozla örtülü bir kuasar.”

Farklı bir şekilde söylersek, bu yolculuğu yapmak için yaklaşık 13 milyar ışık yılı seyahat ettikten sonra ışığı en sonunda bize ulaştığında, öncü bir süper kütleli bir kara deliğin yaklaşık 13 milyar yıl önce nasıl görüneceğini öngörmüştük.

Evren’in genişlemesi olgusu sebebiyle, GNz7q -şu anda aldığı nihai, süper kütleli form ne olursa olsun- günümüzde bizden yaklaşık iki kat daha uzakta, yaklaşık 25 milyar ışıkyılı mesafede olmalı.

Herhangi birimiz acaba şimdi ne kadar parlıyor diye merak edebilir.

Araştırmanın sonuçları Nature dergisinde yayınlandı.

Çeviren: Tarkan Tufan

Kaynak: Science Alert

Related Posts

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.