Evrenin Sınırlarını Zorlayan En Ağır Kara Delik Keşfedildi

Bugüne kadar tespit edilen en büyük kara delik, Güneş’imizin kütlesinin 36 milyar katı büyüklüğünde. Bu kara delik, kozmolojik modellerimizin tahmin ettiği üst sınıra oldukça yakın bir yerde bulunuyor ve gökbilimcileri, kara delikler ile ev sahibi galaksileri arasındaki ilişki konusunda düşündürüyor.

7 Ağustos’ta Monthly Notices of the Royal Astronomical Society‘de yayınlanan bir makalede, araştırmacılar Dünya’dan 5 milyar ışık yılı uzaktaki süper kütleli bir galaksinin içinde keşfedilen kara deliği duyurdu; bu galaksi Kozmik Atnalı olarak adlandırılıyor. Yeni keşfedilen canavar, Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara delikten yaklaşık 10,000 kat daha ağır, şu açıklamaya göre. Teorik tahminler, bir kara deliğin kütlesinin Güneş’in 40 ila 50 milyar katına ulaşabileceğini öngörüyor; bu kozmik devasa kara delik ise 36 milyar kat Güneş kütlesine sahip ve böylece hesaplamalarımızın izin verdiği sınıra tehlikeli bir şekilde yaklaşıyor.

Kozmik Atnalı’nın muazzam boyutu, uzay-zamanı gözle görülür şekilde bükerek, yakınlardaki galaksinin ışığını atnalı şeklinde bir parıltı olan Einstein Halkasına dönüştürüyor. Bu şans eseri oluşan göksel özellik, daha geleneksel tespit yöntemlerinin yanı sıra, gökbilimcilerin henüz ismi konmamış olan yeni kara deliği fark etmelerine olanak tanıdı.

“Bu, şimdiye kadar keşfedilen en büyük 10 kara delikten biri ve muhtemelen en büyüğü,” Thomas Collett, çalışmanın ortak yazarı ve İngiltere’deki Portsmouth Üniversitesi’nde bir kozmolog, açıklamada belirtti. “Diğer kara delik kütlesi ölçümlerinin çoğu dolaylıdır ve oldukça büyük belirsizlikler taşır, bu yüzden hangisinin en büyük olduğunu gerçekten kesin olarak bilmiyoruz.” 

Çoğu büyük galaksi gibi Samanyolu da dahil olmak üzere süper kütleli kara deliklere ev sahipliği yapıyor. Kozmolojik modeller, Kozmik Atnalı gibi daha büyük galaksilerin, çok daha büyük “ultrakütleli” kara deliklere ev sahipliği yapabileceğini tahmin ediyordu. Ancak, bu tür ultrakütleli kara delikleri gözlemlemek zordu, çünkü yıldız hareketlerini izleyerek yapılan geleneksel yöntem (yıldız kinematiği), hareketsiz ve uzak kara delikler için etkili değildi. 

Araştırmacılar, bu sınırlamayı, kozmik nesnelerin hareketini “görmeye” gerek duymayan kütleçekimsel mercekleme yöntemiyle aştılar. Ayrıca, Very Large Telescope ve Hubble Uzay Teleskobu‘ndan alınan gözlemsel verileri kullanarak galaksinin kapsamlı bir modelini oluşturdular. Bu iki yönlü yaklaşım, ekibin “uykuda” olan kara deliği, sadece “muazzam kütleçekimi ve çevresindekilere olan etkisi” ile fark etmesini sağladı, diyor Carlos Melo, çalışmanın başyazarı ve Brezilya Üniversitesi Federal do Rio Grande do Sul’daki doktora öğrencisi, aynı açıklamada.

“Kara deliğin etkisini iki şekilde tespit ettik,” dedi Collett. “Kara deliğin yanından geçen ışığın yolunu değiştiriyor ve ev sahibi galaksinin iç bölgelerindeki yıldızların hızla hareket etmesine neden oluyor. Bu iki ölçümü birleştirerek, kara deliğin varlığından tamamen emin olabiliriz.”

“Özellikle heyecan verici olan şey, bu yöntemin, evrendeki gizli ultrakütleli kara delikleri tespit etmemize ve kütlelerini ölçmemize olanak sağlaması,” diye ekledi Melos, “hatta tamamen sessiz olduklarında bile.”

Kozmik Atnalı’nın çevresindeki başka dikkat çekici bir unsur da, “fosil grup” olması. Bu karanlık, devasa sistemler öncelikle yerçekimsel kuvvetlerle şekillenir ve genellikle bir dizi galaksi birleşiminin nihai ürünü olarak ortaya çıkar.

“Muhtemelen, başlangıçta eşlik eden galaksilerde bulunan tüm süper kütleli kara delikler de birleşerek, tespit ettiğimiz ultrakütleli kara deliği oluşturmuştur,” dedi Collett. “Bu yüzden, galaksi oluşumunun ve kara delik oluşumunun son durumunu görüyoruz.”

Yeni kara delik gerçekten etkileyici ve gökbilimcilerin onun hakkında daha neler keşfedeceğini görmek heyecan verici olacak. Aynı zamanda çoklu-mesajcı astronomisinin—aynı astronomik olaydan farklı sinyallerin birleştirilmesi—mükemmel bir örneği. Bu, daha önce “tamamladığımızı” düşündüğümüz olguları yeniden tanımlamada kritik rol oynuyor, ancak tamamen yeni keşifleri desteklemesi umut verici. Her ne olursa olsun, evrenimizin birçok gizeminin kalbine her zamankinden daha da yaklaşıyoruz.