James Webb Uzay Teleskobu Evrendeki En Eski Kara Deliği Nasıl Keşfetti?
james webb uzay teleskobu (jwst), evrenin 13 milyar yıllık geçmişinde gizlenen 1,6 milyon güneş kütlesine sahip antik bir canavar olan şimdiye kadar görülen en eski kara deliği tespit etti.
kameraları sayesinde evrenin başlangıcına kadar geriye bakabilen james webb uzay teleskobu, bebek galaksi gn-z11'in merkezindeki süper kütleli kara deliği evrenin başlangıcından sadece 440 milyon yıl sonra tespit etti.
ve uzay-zaman yırtığı tek başına değil, kozmik şafak sırasında - büyük patlama'dan yaklaşık 100 milyon yıl sonra genç evrenin bir milyar yıl boyunca parlamaya başladığı dönem - kendilerini korkunç boyutlara ulaştıran sayısız kara delikten biri.
evren başladıktan sonra kozmik girdapların nasıl bu kadar hızlı büyüdüğü açık değildir. ancak bu soruya yanıt aramak, samanyolu da dahil olmak üzere tüm galaksilerin çapasını belirleyen günümüzün süper kütleli kara deliklerinin nasıl bu kadar akıl almaz boyutlara ulaştığını açıklamaya yardımcı olabilir. araştırmacılar bulgularını bu yılın başlarında ön baskı veritabanı arxiv'de yayınladılar, ancak araştırma henüz hakem değerlendirmesinden geçmedi.
cambridge üniversitesi'nde astrofizik profesörü olan başyazar roberto maiolino live science'a yaptığı açıklamada, erken evrendeki kara deliklerin "yerel [günümüz] evreninde olduğu gibi sessizce ve yavaşça büyüyemeyeceğini" söyledi. "bazı tuhaf doğumlar ya da oluşumlar ve bazı tuhaf büyümeler yaşamış olmalılar."
günümüze daha yakın olan astronomlar, kara deliklerin dev yıldızların çöküşünden doğduğuna inanıyor. ancak nasıl ortaya çıkarlarsa çıksınlar, durmaksızın gaz, toz, yıldız ve diğer kara delikleri yiyerek büyürler. ziyafet çekerken, sürtünme kara deliklerin ağzında dönen malzemenin ısınmasına neden olur ve teleskoplar tarafından tespit edilebilen ışık yayarak onları aktif galaktik çekirdeklere (agn) dönüştürür.
en uç agn'ler, güneşten milyarlarca kat daha ağır olan ve gaz kozalarını en parlak yıldızlardan trilyonlarca kat daha parlak ışık patlamalarıyla döken süper kütleli kara delikler olan kuasarlardır.
ışık uzay boşluğunda sabit bir hızla hareket ettiğinden, bilim insanları evrenin ne kadar derinine bakarlarsa, o kadar uzak ışığı yakalarlar ve zamanda o kadar geriye giderler. yeni çalışmada kara deliği tespit etmek için gökbilimciler gökyüzünü iki kızılötesi kamerayla taradılar - jwst'nin orta kızılötesi aracı (mırı) ve yakın kızılötesi kamera - ve ışığı bileşen frekanslarına ayırmak için kameraların yerleşik spektrograflarını kullandılar.
evrenin ilk yıllarına ait bu soluk parıltıları ayrıştırarak, ışığın içerdiği frekanslar arasında beklenmedik bir artış buldular - bu, bir kara deliğin etrafındaki sıcak maddenin evrene soluk ışık izleri yaydığının önemli bir işaretidir.
bu erken kara deliklerin nasıl bu kadar hızlı büyüdüklerine dair en popüler açıklamalar, dev gaz bulutlarının ani çöküşünden oluştukları ya da yıldız ve kara delik kümeleri arasındaki birçok birleşmeden geldikleri yönündedir.
bununla birlikte, gökbilimciler bu kara deliklerden bazılarının, evren başladıktan hemen sonra ve hatta bazı teorilerde daha önce yaratıldığı düşünülen varsayılan "ilkel" kara delikler tarafından tohumlanmış olabileceğini göz ardı etmediler.
maiolino, "[doğrudan çökmenin] bir kara delik oluşturmanın tek yolu olduğu çok açık değil, çünkü bunun gerçekleşmesi için bazı özel koşullara ihtiyacınız var" dedi. "bozulmamış bir bulut olması, henüz ilk yıldızlar tarafından yapılan ağır elementlerle zenginleştirilmiş olması ve oldukça büyük olması gerekir - 10.000 ila bir milyon güneş kütlesine kadar."
böyle bir bulutun çok hızlı soğumasını ve önce büyük yıldızlara çökmesini önlemek için, muhtemelen yakındaki bir galaksiden veya kara delikten gelen morötesi ışıkla da ışınlanmalıdır.
maiolino, "yani bulutun [patlayan yıldız malzemesini emerek] zenginleşmediği, aynı zamanda çok fazla foton üreten başka bir galaksinin yanında olduğu bu tuhaf duruma ihtiyacınız var" dedi. "yani ille de tek bir senaryo aramıyoruz, aslında iki ya da daha fazla senaryo devrede olabilir."