Gizli süper kütleli kara delikler çarpışma rotasındaki galaksiler tarafından hayata geçirildi!

KARA DELİK

Bizim Samanyolu da dahil olmak üzere galaksilerin merkezlerinde süper kütleli kara delikler bulunur. Kütleleri Güneş'imizin milyonlarca, hatta milyarlarca katına eşittir. Bu kara delikler üzerlerine düşen gazı yiyerek büyürler. Ancak, bunun gerçekleşmesi için gazı kara deliklere yeterince yaklaştıran şeyin ne olduğu süregelen bir gizemdir.

Bir olasılık, galaksiler birbirlerine yeterince yakın olduklarında, kütleçekimsel olarak birbirlerine doğru çekilmeleri ve daha büyük bir galaksi halinde birleşmeleridir.

Bir kara deliğe doğru yolculuğunun son aşamalarında gaz yanar ve büyük miktarda enerji üretir. Bu enerji genellikle görünür ışık veya X-ışınları kullanılarak tespit edilir. Ancak bu çalışmayı yürüten gökbilimciler büyüyen kara delikleri yalnızca kızılötesi ışık kullanarak tespit edebildiler. Ekip, Hubble Uzay Teleskobu ve kızılötesi Spitzer Uzay Teleskobu da dahil olmak üzere birçok farklı teleskoptan elde edilen verilerden yararlandı.

Araştırmacılar, birbirine çok yakın olan ve gelecekte çarpışması beklenen iki galaksinin çarpışma olasılığının ne kadar olduğunu belirlemek için yeni bir teknik geliştirdiler. Bu yeni yöntemi, evrenin galaksi ve kara delik büyümesinin çoğunun gerçekleşmiş olması beklenen 'kozmik öğle vakti' olarak adlandırılan zamanı daha iyi anlamak amacıyla uzak evrendeki yüz binlerce galaksiye (Büyük Patlama'dan 2 ila 6 milyar yıl sonra oluşan galaksilere bakarak) uyguladılar.

Bu süre zarfında kara deliklerin nasıl büyüdüğünü anlamak, özellikle Samanyolu'nun içinde yer alan süper kütleli kara delik ve galaksimizin zaman içinde nasıl evrimleştiği hakkında bize fikir verebileceğinden, günümüz galaktik araştırmalarında temel öneme sahiptir.

Çok uzakta oldukları için, sadece az sayıda kozmik öğlen galaksisi, uzaklıklarının kesin ölçümlerini almak için gerekli kriterleri karşılamaktadır. Bu da herhangi iki galaksinin birbirine çok yakın olup olmadığını yüksek hassasiyetle bilmeyi çok zorlaştırır.

Bu çalışma, kozmik öğle vakti galaksilerin ve süper kütleli kara deliklerin doğru mesafelerini ölçmenin önceki sınırlamalarını aşmak için yeni bir istatistiksel yöntem sunmaktadır. Farklı dalga boylarındaki görüntüleri kullanarak galaksi mesafelerini belirlemek için istatistiksel bir yaklaşım uygular ve tek tek galaksiler için spektroskopik mesafe ölçümlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

James Webb Uzay Teleskobu'ndan önümüzdeki yıllarda gelecek verilerin kızılötesi çalışmalarda devrim yaratması ve bu tozlu kara deliklerin nasıl büyüdüğüne dair daha fazla sırrı ortaya çıkarması bekleniyor.

Newcastle Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi ve makalenin başyazarı Sean Dougherty şunları söylüyor:

- Yeni yaklaşımımız yüz binlerce uzak galaksiye istatistiksel bir yaklaşımla bakıyor ve herhangi iki galaksinin birbirine yakın olma ve dolayısıyla çarpışma rotasında olma olasılığının ne kadar olduğunu soruyor.

Çalışmanın yazarlarından Dr. Chris Harrison, şu ifadeleri kullandı:

- Bu süper kütleli kara delikleri bulmak çok zordur, çünkü gökbilimcilerin genellikle bu büyüyen kara delikleri bulmak için kullandıkları X-ışını ışığı engellenir ve teleskoplarımız tarafından algılanmaz. Ancak aynı kara delikler, etraflarını saran sıcak toz tarafından üretilen kızılötesi ışık kullanılarak bulunabilir. Bu kara delikleri bulmanın ve kesin mesafe ölçümleri yapmanın zorluğu, bu sonucun neden daha önce bu uzak 'kozmik öğlen' galaksilerini tespit etmenin zor olduğunu açıklıyor. JWST ile bu gizli büyüyen kara deliklerden çok daha fazlasını bulmayı bekliyoruz. JWST bunları bulma konusunda çok daha iyi olacak, bu nedenle bulması en zor olanlar da dahil olmak üzere inceleyecek çok daha fazla kara deliğimiz olacak. Buradan, onları çevreleyen tozu anlamak için daha fazlasını yapabilir ve uzak galaksilerde kaç tane saklı olduğunu öğrenebiliriz.

Kaynak: ras.ac.uk