Gök bilimciler evrenin ilk dönemlerinde oluşan ve en hızlı “beslenen” kara deliği keşfetti

ABD Havacılık ve Uzay Ajansının (NASA) James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile Chandra X-ışını Gözlemevi verilerini inceleyen gök bilimciler, “Büyük Patlama”dan 1,5 milyar yıl sonrasına tarihlenen ve bir galaksinin merkezindeki, kuramsal limitin 40 katı madde tüketen süper kütleli kara delik keşfetti.

Science Daily dergisinin haberine göre, LID-568 adı verilen kara deliği, Uluslararası Gemini Gözlemevi ile ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) NOIRLab gök bilimcilerinden Hyewon Suh liderliğindeki ekip tespit etti.

Gök bilimciler, kısa ömürlü LID-568’in, Büyük Patlama’dan sadece 1,5 milyar yıl sonrasında, teorik sınırın 40 katından fazla, olağanüstü bir oranda madde tükettiğini buldu.

Araştırmada, LID-568’in “şöleninin” süper kütleli kara deliklerin evrenin ilk dönemlerinde nasıl oluştuğuna dair ipuçları sağladığı belirtildi.

– Chandra’dan gelen X-ışını ve JWST’nin kızılötesi verileri incelendi

Ekip, Chandra X-ışını Gözlemevi’nin 4 bin 16 X-ışını kaynağını incelediği araştırmadan elde edilen bir gök adayı detaylı araştırabilmek için JWST verilerini kullandı.

Çok parlak X-ışını yayan söz konusu gök adanın zayıf kızılötesi ışıkları, JWST’nin hassas kızılötesi spektrometresi (NIRSpec) tarafından yakalandı.

NIRSpec verilerini inceleyen ekip, merkezdeki kara deliğin çevresinde çok yüksek parlaklık ve beklenmedik güçlü gaz çıkışları keşfetti.

– LID-568, öngörülen sınırın 40 katı madde yutuyor

Bu çıkışların hızı ve boyutu, ekibin, LID-568’in kütlesel büyümesinin tek bir hızlı birikim döneminde meydana gelmiş olabileceği sonucunu çıkarmasına yol açtı.

Suh ve ekibi, parlaklık seviyesinden hareketle, LID-568’in, “Eddington Limiti” denilen ve bir kara deliğin maksimum parlaklığının yanı sıra kara deliğin yutabileceği en fazla madde ile sıcaklığın oluşturduğu dışarı doğru basıncın dengede kaldığı kütle sınırını gösteren limitin 40 katı bir oranda maddeyle beslendiğini keşfetti.

Bu sonuçlar, şimdiye kadar gözlemsel doğrulaması olmayan, süper kütleli kara deliklerin, evrenin ilk yıldızlarının ölümü (hafif tohumlar) veya gaz bulutlarının içeri doğru çökmesiyle (ağır tohumlar) meydana gelen küçük kara delik “tohumlarından” oluştuğuna dair kuramlara yeni görüşler sağladı.

Suh, “Süper Eddington birikimli bir kara deliğin keşfi, kara deliğin ‘hafif veya ağır tohumdan’ kaynaklanıp kaynaklanmadığına bakılmaksızın, kütle büyümesinin önemli bir kısmının tek bir hızlı beslenme dönemi sırasında meydana gelebileceğini gösteriyor” ifadesini kullandı.

– Kara delikten yayılan güçlü gaz çıkışları tahliye vanası görevi görüyor

Araştırmanın ortak yazarlarından Julia Scharwachter, “Bu olağanüstü durum, Eddington Limiti’nin üzerindeki hızlı beslenme mekanizmasının, evrenin bu kadar erken dönemlerinde neden bu çok ağır kara delikleri gördüğümüzün olası açıklamalarından biri olduğunu gösteriyor.” dedi.

Gök bilimciler, söz konusu keşifle, Eddington Limiti’nin aşılabileceğini ve LID-568’de gözlemlenen güçlü gaz çıkışlarının, aşırı birikimin ürettiği yüksek enerji için bir tahliye vanası görevi görerek sistemin kararsız hale gelmesini önlediğini değerlendiriyor.

Araştırma “Nature Astronomy” dergisinde yayımlandı.

(AA/ID/ÖK)