James Webb'den Ezber Bozan Keşif: Galaksisinden Büyük Kara Delik

James Webb Uzay Teleskobu🏷️ ile gerçekleştirilen yeni gözlemler, süper kütleli kara deliklerin oluşum süreçlerine dair modern astrofizik🏷️ kabullerini kökten sarsan sıra dışı bir bulguyu ortaya çıkardı. Gökbilimciler, "Küçük kırmızı nokta" sınıfında yer alan Abell2744-QSO1 adlı kozmik yapıda yaklaşık 50 milyon Güneş kütlesine sahip devasa bir kara delik🏷️ tespit etti. Bulunan bu kara deliğin, içinde yer aldığı ev sahibi galaksiden daha önce oluştuğuna dair güçlü kanıtlar sunması, mevcut astrofizik modelleriyle açıkça çelişiyor.

Pandora Kümesi'nin Kütleçekimsel Merceği

Büyük Patlama'dan yalnızca 700 milyon yıl sonrasına tarihlenen bu erken dönem sistemi, sadece 1.300 ışık yılı genişliğiyle son derece küçük bir kozmik yapıya sahip. Normal şartlarda gözlemlenmesi oldukça güç olan Abell2744-QSO1 sisteminin bu denli detaylı incelenebilmesi ise dev galaksi kümesi Abell 2744 (Pandora Kümesi) yarattığı kütleçekimsel mercek etkisi sayesinde mümkün oldu. Bu doğal büyüteç işlevi gören kütleçekimsel etki, uzaktaki nesneyi hem büyüterek hem de görüntüsünü üç katına çıkararak bilim🏷️ insanlarına eşsiz bir detay sundu.

NIRSpec ile Kesin Kütle Ölçümü

Geçmiş yıllarda yapılan gözlemlerde QSO1'in yalnızca 40 milyon Güneş kütleli bir kara deliğe ev sahipliği yapan bir gaz bulutu olduğu düşünülüyordu. Ancak evrenin böylesine ilkel bir evresinde bu büyüklükte bir kara deliğin varlığı alışılmışın dışında olduğundan, söz konusu ölçüm bilim dünyasında kesinlik kazanmamıştı. Araştırmacılar, bu belirsizliği gidermek adına James Webb Uzay Teleskobu'nun NIRSpec cihazındaki entegre alan ünitesini devreye soktu. Gelişmiş cihaz yardımıyla kara deliğin çevresindeki gaz kütlesi üzerindeki çekim gücü hassasiyetle ölçülürken, bölgedeki çeşitli elementler de detaylıca haritalandırıldı.

Yeni ölçümler neticesinde kara deliğin kütlesinin 40 milyon değil, tam 50 milyon Güneş kütlesi olduğu belirlendi. Daha da şaşırtıcı olanı ise bu kara deliğin, bağlı bulunduğu galaksinin toplam kütlesinin tam üçte ikisini oluşturduğunun anlaşılmasıydı. Keşfe ilişkin açıklamalarda bulunan Cambridge Üniversitesi'nden çalışmanın başyazarı Ignas Juodžbalis, elde edilen verilerin QSO1 kütlesinin merkezdeki kara delikte yoğunlaştığını ispatladığını vurgulayarak, "Bu önemli çünkü bize QSO1'in kütlesinin çoğunun merkezdeki kara delikte yoğunlaştığını söylüyor. Eğer kütle çok sayıda yıldız içeren bir yapıdaki gibi daha dağınık olsaydı, gaz bu mükemmel Keplerian dönüşüne sahip olmazdı." ifadelerini kullandı.

İlksel Kara Delik Teorisi Güçleniyor

Araştırmanın ortak yazarlarından Roberto Maiolino, bulguları klasik kara delik senaryolarının tamamen yeniden gözden geçirilmesini gerektiren bir paradigma değişimi olarak nitelendirdi. Cambridge Üniversitesi'nden bir diğer ortak yazar Francesco D'Eugenio ise bugüne kadar erken evrendeki kara delik ölçümlerinin dolaylı varsayımlara dayandığına dikkat çekerek, bu varsayımların uzak evrendeki geçerliliğini ilk kez doğrudan test edebildiklerini ifade etti. Neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan, oksijen gibi yıldız kökenli astronomik metalleri neredeyse hiç barındırmayan bu sistem, kara deliğin galaksisinden önce oluştuğu teorisini güçlendiriyor.

Gökbilimciler, bu sıra dışı sistemi açıklayabilecek yegane modellerin ilksel kara delikler ya da dev gaz bulutlarının doğrudan çökmesiyle oluşan ağır tohumlar senaryosu olduğunu belirtiyor. Nature ve Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergilerinde yayımlanan iki yeni çalışmaya göre bu durum, doğrudan gaz bulutlarının çökmesiyle oluşan "ağır tohum" veya Büyük Patlama'nın ilk saniyelerinde ortaya çıkan "ilksel (primordial) kara delik" teorilerini ilk kez doğrudan ölçüm niteliği taşıyan önemli bir adım olarak değerlendiriliyor.

Kaynak: Nature