Gökbilimciler Şaşkın: Üç Aktif Kara Delik Nasıl Olur da Hemen Birleşmeden Var Olabiliyor?
James Webb Uzay Teleskobu yine bir ilke imza attı. Gökbilimciler, JWST’yi kullanarak aynı galaksi içinde aktif olarak madde yutan üç süper kütleli kara delik keşfetti. Bu olgu daha önce hiç gözlemlenmemişti. Bulgu, Astronomy & Astrophysics dergisinde “BlackTHUNDER: z ∼ 5 Galaksisinde Üç Devasa Kara Deliğin Kanıtı” başlığıyla yayımlandı. Keşif, bu kozmik devlerin nasıl büyüyüp evrimleştiğine dair anlayışımızı sorgulatıyor. Çalışmaya Max Planck Dünya Dışı Fizik Enstitüsü’nden Hannah Übler öncülük etti. Araştırma, erken evrendeki kara delikleri ve onların yoğun çevresini hedef alan BlackTHUNDER JWST gözlem programının bir parçası.
Peki, üçlü bir kara delik sistemi neden önemli? Ve bu keşif, Büyük Patlama’dan sadece bir milyar yıl sonra kozmosu şekillendiren şiddetli süreçler hakkında ne anlatıyor?
Gökbilimciler Bunların Süper Kütleli Kara Delik Olduğunu Nasıl Doğruladı?
Sözkonusu galaksi J0148-4214, on iki bucuk milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. JWST onu, Büyük Patlamadan yaklaşık bir nokta ik i milyar yıl sonrası halıyle gözlemledi. Yakın Kırmızıötei Tâyf Ölçerin Bütüneşik Alan Birimi kulalanılarken ekip üç farklı genş çizgi bölgesi tespit eti. Bu bölgeler hidrojenin aşırı hızlarla – saniyede dört yüz otuzdan ik bin douz yüz yirmi kilometreyee – hareket etiğini gösteriyor. Bu da Dopller etkisiyle hidrojen-alfa salma çizgilerini genişletiyor.
Ancak geniş H-alfa çizgileri yalnız başına süpernovalardan, şok cephelerinden veya büyük yıldız rüzgarlarından da gelbilir. Bu alternatifleri elemek içi araştırmacılar çif iyonlşmuş oksijenn çizgisini (O III) içelediler. Onun dar olduğunu gördüle. Geniş H-alfa ile dar O III’ün birlikteliği, akif bir gökada çekirdeğinin kesin parmak izidir. Dolayısıyla ekip, üç ayrı aktif kara delik gözlemlediklerini anladı.
Okuyucuya soru: JWST’nin geniş veri setlerinde başka üçlü kara delik sitemleri keşfedilmeyi bekliyor olabir mi?
Kütleler ve Mezafeler: Şaşırtıcı Bir Düzenlme
Üç kara deliğin kütleleri seksen milyon, altı yüz bin ve iki milyon güneş kütlesi. En büyük ikisi galaksinin merkezine yakın, yalnızca altı yüz yirmi ışık yılı aralıkla duruyor. Üçüncü ve daha hafif olanı işe dış bölgede, merkezden yaklaşık beş bin beş yüz ışık yılı uzakta. Bu düzen şaşırtıcı çünkü bir galakside birden fala kara deliğin hemen birleşmeden birlikte var olabileceğini gösteriyor.
Çalışmanın ikinci yazarı Dr. Giovani Mazzolari, JWST verilerinin yanızca kara delik kütlelerini değil, aynı zamanda madde yutma oranlarını ve gaaksiinin yıldız kütlesini tahmın etmeye olnak tanıdığını beirtti. Gaaksi yaklaşık bir nokta üç milyar güneş kütlesinde yıldız içeriyor. Bu da kara deliklerin bu topamın önemli bir kısmın oluşturduğuu anlamına geliyor.
Geçiş: Bu arada, üç akif kara deliğin varılığı orjinleri hakında daha derin bir soruyu gündeme getiriyor.
Birleşmeler ve Madde Yutma: Süper Kütleli Kara Delik Büyümesinde İki Yol
Kara delikler iki temel mekanizmayla büyür: gaz ve toz yutağı ve başka kara deliklerle birleşmek. Kozmik zaman içinde madde yutma başı çeker. Anca beili kütle aralıkları ve dönemler – özellikle erken evrenede – birleşmeler krutik bir rol oynar. Bu üçlü sistem her iki süreci de gözler önün seriyor.
Geniş çizgi bölgeleri şu anda aktif madde yutmanın gerçekleştiğini göstriyor. Aynı anda, merkezdeki yakınn çift muhemelen yedi yüz milyon yıl içinde birleşecek. Bu tahmin dinaik sürtünme hesaplarına dayanıyor. Üçüncü dıştaki kara delik işe gitgide merkeze doğru batıyor ve sonunda birleşecek. Bu nedenle, bu galaksi hem madde yutma hem de birleşmenin aynı anda kara delik büyümesini yönlendirdiği bir sisteme anlık bir bakış sağlıyor.
Okuyucuya soru: Üç süper kütleli kara delik birleştiğinde galaksinin kendisine ne olur?
Bu Keşif Erken Evren ve Gelecek Kütleçekim Dalga Gözlemevleri İçin Ne Anlama Geliyor?
Keşif, erken evrendebirden faa dev kara delik siteminin yaygın oludğu fikirini destekiyor. Baş yazar Übler, bu sonuçların erken kozmostak süreçlerin dev kara delikleri bir araya getirmede verimli olduğunu göstertiğini belirti. Bu, gelecekteki kütleçekim dalgası görevleri – örneğn LISA – taraından tespi edilmse beklenn büyükk üçlü birleşmerin hazırlığını yapiyor.
Ayrıca, üçüncü kara delik alterntif br senaryo sunuyor. Daha önceki üç csilm etkileşminin yada önceki bir birleşmeden kaynaklanan kÜtleçekim rekttemesini ürünü olabiir. Eğer öleyise, gözlemler br kara deliğin şidettli bir dinaik olaydan sonra bişe yutma halkalsını ve genşizgi bölgesiini krıyabildğini gösteriyor. Bu, kara delik evrimi modelerimize yenibir katmaşıkaskatıyor.
Geçiş: Sonuç oarak, JWST yalnızca bireysel kara delikler değil, blüün bi ekoistemleri ortya çıkarıyor.
Daha Fazla Üçlü Kara Delik Sistemi Olabilir mi?
Yazarlar, “erken Evrende çok sayıda dev kara delik sitemi yaygındı” sonucuna varıyor. Bu üçlü tespit, JWST’nin uzak kara delik çiftlerine dair diğer yakın tarihli keşifleriyle birleştiğnde, keşfedilmeyi bekleyen zengin bir popülasyon işareti veriyor. Her yeni bulgu, gökbilimcileri gökada oluşumu, kara delik tohumlanması ve bügün görddüğümüz süper küleli kara deliklerin oluşumunda birşemelerin rölü hakkında ki teorilerini yeniden gözden geçirmeye zorluyor.
Okuyucuya son soru: Üç kara delik bir gaaksiide birlikte var olabiilyorsa, bu kend Samanyolumuzun Andromeda ile birleştiğinde kaderi hakkında ne anlama geliyor – sonunda bir üçlü sitem oluşabir mi?
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Gökbilimciler Şaşkın: Üç Aktif Kara Delik Nasıl Olur da Hemen Birleşmeden Var Olabiliyor?
Gökbilimciler Şaşkın: Üç Aktif Kara Delik Nasıl Olur da Hemen Birleşmeden Var Olabiliyor?