Yemek Yedikten Sonra Kara Delik ile Karşılaşma

Gaz: Akşam yemeğinizde var, özellikle de evrenin erken dönemlerinde bir kara deliğin fazla yiyip mola vermek zorunda kaldığı 13 milyar yıl önceki dönemde.

Kara delik, Güneş’in 400 milyon katı kütleye sahip ve bu, en yeni Webb Uzay Teleskobu kullanılarak gözlemlendi. Webb, evrenin ilk ışıklarını gözlemleyerek interstellar toz bulutlarını aşabiliyor ve daha zayıf, uzak ışık kaynaklarını görebiliyor. Bu kara deliği inceleyen astronomlardan oluşan ekip, kara deliğin genç yaşına rağmen temelde uykuda olduğunu saptadılar—bu durum, kara delik büyümesine dair konvansiyonel modelleri sorgulatıyor. Araştırmacılar, bulgularını bugün yayınladıNature‘de.

“Bu kara delik uykuda olmasına rağmen, muazzam büyüklüğü sayesinde tespit edilebildi,” dedi çalışmanın baş yazarı ve Cambridge Üniversitesi’nin Kavli Kozmoloji Enstitüsü’nden araştırmacı Ignas Juodžbalis üniversite bülteninde. “Uyku hali, bize ev sahibi galaksinin kütlesi hakkında bilgi verdi. Erken evren, nispeten küçük galaksilerde bile bazı devasa canavarlar yaratmayı başarmış.”

Kara deliklerin, çökmüş yıldızlardan oluştuğuna ve yoğun kütle çekim alanlarının etraflarında madde biriktirdiğine inanılmakta. Kara deliğin çevresinde dönen maddeler parlar ve bunlara yığışma diski denir. Ara sıra, kara deliğin aç ağzına düşen madde, parlak bir ışık patlamasına neden olur—bu, kara deliğin nasıl beslendiğidir.

Kara delik yığışma diskleri, daha fazla bilgi edinmeye hevesli astronomlar için ışık bırakmayan bu nesnelerin nasıl evrendeki en yoğun ve en büyük varlıklar haline geldiğini anlamak için dolup taşmaktadır. 2021 yılında, bir ekip bir kara deliğe kapılmış yıldız üzerine bir çalışma yayınladı. 2022’de, farklı bir ekip, bir kara deliğin yedikten sonra bir yıldızın parçalarını kusmasını gözlemledi. Bu yıl, bir ekip, en hızlı büyüyen kara deliğin günde bir Güneş tükettiğini belirledi ve ayrı bir ekip, Güneş’imizin 50 milyon katı kütleye sahip bir kara deliğin atıştırmalık zamanlamasını doğru bir şekilde öngördü.

Bu kara delik ile Webb verilerinden incelenen kara delik arasında iki temel fark var. Bir kere, daha yeni incelenen kara delik çok daha büyük, ev sahibi galaksisinin toplam kütlesinin yaklaşık %40’ını oluşturuyor. Ve önemli olan diğer nokta: Daha yakın zamanda incelenen kara delik neredeyse hiç yemek yemiyor, bu durum kara delik evrimi üzerine daha önce öne sürülen düşünceleri değiştiriyor.

“Kara deliklerin ‘büyük doğmuş’ olmaları mümkün, bu durum Webb’in erken evrendeki devasa kara delikleri nasıl tespit ettiğini açıklayabilir,” dedi çalışmanın ortak yazarı ve Cambridge’in Cavendish Laboratuvarı’ndan araştırmacı Roberto Maiolino, aynı bültende. “Fakat başka bir olasılık da, hiperaktif dönemlerden sonra uzun uyku dönemlerinden geçmeleri.”

Fikir, kara deliklerin maddeleri hızla çekip büyüklük tahmin limitlerini kısa süreliğine aşmalarıdır. Sonrasında bu kütle çekim devleri, kendilerini daha fazla evren maddesiyle doyurmadan önce yaklaşık 100 milyon yıl boyunca geriye yaslanıp rahatlarlar.

Kara delikler incelemesi zor nesneler; aşırı fiziksel özelliklerinin yanısıra, ışık yaymamaları gibi bariz bir sorun var. Neyse ki, kara deliklerin gölgelerini ve çevresindeki madde üzerindeki etkilerini, özellikle de yığışma diskini incelemek, astronomların uzayın sunduğu en ekstrem fiziği simüle eden daha iyi modeller geliştirmelerini sağlıyor.