Evrenin derinliklerinde gizlenen ve James Webb Uzay Teleskobu’nun gözlemleriyle ortaya çıkan bir obje, gökbilimcileri büyük bir sürprizle karşı karşıya bıraktı. Bu müşahedeler, Güneş’in kütlesinin 9 milyon katı büyüklüğünde faal bir üstün kütleli kara deliği ortaya çıkardı. Bu kara delik, etrafından uzaydan maddeyi içine çekerken faal olarak büyümekte olan bir yapıya sahip.
Kaynak: https://www.science.com/the-earliest-…
Evrenin sisli şafağında gizlenen bir obje gökbilimcilere büyük bir sürpriz yaptı.
James Webb Uzay Teleskobu aracılığıyla toplanan müşahedeler, Güneş’in kütlesinin 9 milyon katı büyüklüğünde faal bir muhteşem kütleli kara deliği ortaya çıkardı , etrafındaki uzaydan maddeyi içine çekerken faal olarak büyüyen bir kara delik.
Büyük Patlama’dan yaklaşık 570 milyon yıl sonra tespit edilen bu üstün kütleli kara delik, şimdiye kadar tespit edilen en erken büyüyen harika kütleli kara delik.
Ancak bilim insanları bunun uzun müddet rekor sahibi olarak kalmayacağını ummakta.
Kara delik, daha evvel EGSY8p7 olarak bilinen ve o vakitten beri CEERS 1019 olarak tekrar isimlendirilen, şimdiye kadar tespit edilen en eski galaksilerden birinin içinde bulundu.
Keşfi, Cihan’ın erken devirlerindeki en büyük baş karıştırıcı sorulardan birine yardımcı olabilir. Kozmik Şafak’taki kara deliklerin bu kadar kısa müddette nasıl bu kadar büyük boyutlara ulaştığı sorusunu.
Austin’deki Teksas Üniversitesi’nden astrofizikçi Rebecca Larson tarafından yönetilen keşfi ayrıntılandıran bir makale The Astrophysical Journal’ın özel bir sayısında yayınlandı.
ScienceAlert’e konuşan Larson, ‘Şimdiye kadar bulduğumuz en uzak etkin galaktik çekirdeği (AGN) ve en uzak, en erken kara deliği bulduk’ dedi. Larson başlangıçta CEERS 1019’u, Cihan’ın çok erken periyotlarında yıldız oluşumu tarafından üretilen ışığı araştıran çalışmasının bir modülü olarak inceliyordu.
Lyman-alfa emisyonu olarak isimlendirilen bu ışığın, nötr hidrojenin yıldız oluşumu aktivitesi tarafından iyonlaştırılmasıyla üretildiği düşünülmektedir.
Erken Cihan, ışığın yayılmasını engelleyen nötr hidrojen sisi ile doluydu; lakin bu hidrojen iyonize olduktan sonra ışık serbestçe akabilirdi.
Bilindiği üzere bu Reiyonizasyon Çağı tam olarak anlaşılamamıştır.
Bunun 13,8 milyar yıl evvelki Büyük Patlama’dan sonraki birinci milyar yılda gerçekleştiğini biliyoruz, fakat Cihan’ın erken devirlerinde o kadar uzağı görmek nitekim sıkıntı. CEERS 1019 ve bir avuç başka üstün erken galaksi bu araştırma için kusursuz amaçlardır, zira nispeten parlaktırlar.
Galaksi 2015 yılında Hubble datalarında tespit edildi ve o vakitler gözlemlenen en eski, en uzak galaksiydi.
Daha sonraki müşahedeler varlığını doğruladı, lakin daha detaylı bilgi elde edilmesi güç kaldı: Cihandaki en eski ışık, Cihan’ın genişlemesi nedeniyle spektrumun kızılötesi kısmına o kadar kaymıştır ki, onları araştırmak için JWST üzere güçlü, özel bir kızılötesi araç gereklidir.
Dolayısıyla, JWST ortaya çıktığında, CEERS 1019 – bu çağdaki Hubble galaksilerinin en parlağı bariz bir amaçtı.
Teleskop dört aygıtıyla birlikte galaksiye yalnızca bir saat baktı, fakat çok sayıda bilgi elde etti. ScienceAlert’e konuşan Larson, ‘O anda şöyle düşündüm: JWST ile görebildiğimiz her şeye bakın, bu galaksinin spektrumunun tüm bu kısmını gördük ve Cihan’ın erken periyotlarındaki rastgele bir galaksiyi daha evvel hiç görmemiştik’ dedi.
“Bilgi karşısında şaşkına dönmüştüm.”
Ama sonra Larson hiç beklemediği bir şey fark etti. Yıldız oluşumunun ışığına ek olarak, ekseriyetle AGN ile bağlı geniş bir emisyon özelliği vardı. Bundan birtakım AGN araştırmacılarına bahsettiğinde, işler ilginçleşmeye başladı.
Tipik olarak kozmosun erken periyotlarındaki bir galaksi ya bir AGN’den ya da yıldız oluşumundan ışık yayar.
Her ikisini de tıpkı galakside görmek son derece beklenmedikti. ‘Ben de herkes kadar şaşırdım,’ dedi Larson.
“Haftalardır hangisinin olması gerektiği konusunda tartışıyorduk, biri ya da oburu olmalıydı.
Ve ortaya çıktı ki, ikisi de. Kara deliğin gördüğümüz emisyon çizgileri üzerinde bir ölçü tesiri var, fakat görüntülerimizde gördüğümüz ışığın birden fazla hala galaksinin yıldız oluşturan kısmı tarafından domine ediliyor.’
Süper kütleli bir kara deliğin 13,2 milyar yıldan daha uzun bir müddet evvel var olması ve büyüdüğünün görülmesi düşündüğünüz kadar şaşırtan değil.
Evrenin erken periyotlarında çok daha büyük kara delikler tespit edilmiştir; Büyük Patlama’dan 690 milyon yıl sonra tespit edilen bir kuasar galaksisi olan J1342+0928, 800 milyon Güneş büyüklüğünde bir harika kütleli kara deliğe sahiptir. Büyük Patlama’dan 670 milyon yıl sonra tespit edilen J0313-1806’daki kara deliğin büyüklüğü ise 1,6 milyar Güneş olarak ölçülmüştür.
Bu kuasarların her ikisinde de AGN emisyonu hakimdir. Larson ve meslektaşları, CEERS 1019’un bir orta adımı temsil ettiğine inanıyor:
Daha sonraki, daha büyük, AGN baskın galaksiler ile bu galaksilerin ve kara deliklerinin birinci etapta nasıl oluşmaya başladığı ortasında bir nokta. Larson, ‘Bu galaksilerdeki kara deliklerin Cihan’ın erken devirlerinde nasıl bu kadar büyük olduklarını bilmiyorduk ve hala da bilmiyoruz’ dedi.
“Bulduğumuz şey, bu inanılmaz büyüklükteki kuasarlara dönüşen şeyin atası ya da öncüsü olabileceğini düşündüğümüz şey.”
CEERS 1019’daki üstün kütleli kara deliğe bakan araştırmacılar, bu objenin Cihan’daki birinci yıldızlardan biri üzere büyük bir objenin çökmesiyle oluştuğunu düşünüyor.
Bu yıldızlar bugün sahip olduğumuz yıldızlardan çok çok daha büyüktü, bu nedenle bu türlü bir çöküşten kaynaklanan kara delik harika kütleli olma yolunda bir avantaja sahip olacaktı.
Ama tekrar de biraz takviyeye gereksinimi olacaktı. Bu da periyodik üstün Eddington yığılması formunda olabilir. Eddington limiti, kara deliklerin büyüyebileceği azamî sürdürülebilir surattır. Gereç bir disk içindeki kara deliğin etrafında dönerek, tıpkı bir kanaldan akan su üzere kara deliği besler.
Eddington sonunun üzerinde, gereç o kadar süratli hareket eder ki, kara deliğin etrafında dönmek yerine uzaya hakikat uçar.
Süper Eddington birikimi yalnızca kısa mühletler için mümkündür; lakin takımın modellemesine nazaran, CEERS 1019’un merkezindeki kara deliğin büyümesine yardımcı olan patlamalarda mümkün olabilir.
CEERS grup üyesi ve New York’taki Rochester Teknoloji Enstitüsü’nden astronom Jeyhan Kartaltepe, “Bu aralıklardaki imgelerde bu kadar çok yapı görmeye alışık değiliz” diyor.
‘Bir galaksi birleşmesi, bu galaksinin kara deliğindeki faaliyeti körüklemekten kısmen sorumlu olabilir ve bu da yıldız oluşumunun artmasına yol açabilir.’
Ancak bu galaksiler hakkında daha fazla bilgi edinmenin en düzgün yolu daha fazla orta galaksi bulmaktır ve bu da son derece mümkün görünmektedir.
Larson’un da belirttiği üzere, sonuçlar yalnızca bir saatlik müşahedelerden elde edildi. Nitekim derin müşahedelerin, Cihanın nasıl doğduğunu ve nasıl büyüdüğünü anlamamıza yardımcı olacak daha uzak ve hatta daha sönük galaksileri ortaya çıkarması bekleniyor.
Larson, “Rekorumun uzun müddet ayakta kalacağını sanmıyorum” dedi. “Ve umarım o denli olmaz, zira bence bu daha heyecan verici, bu soruları yanıtlamaya başlıyoruz.”
İşte o kara deliğin görünütleri: