KARA DELİĞİN SÜPER KÜTLELİ ATASI

 

Evrendeki daha büyük kütleli gökadaların merkezinde, süperkütleli kara delikler (SMBH'ler) olarak Bilinen son derece güçlü ve enerjik fenomenler yer alır. Buna Sagittarius A* olarak bilinen gizemli Radyo kaynağı olan Samanyolu'nun merkezindeki SMBH de dahildir . Bu kara deliklerin varlığı, bu Galaksilerin çekirdeklerinin özellikle enerjik hale gelmesine neden olur - aka., Aktif Çekirdek (AGN) veya bir Kuasar -ve bunların galaktik diskteki diğer tüm yıldızların birleşiminden daha Parlak olmasına neden olur.

Onlarca yıldır gökbilimciler, SMBH'ler ve kozmosun evrimindeki rolleri hakkında daha fazla şey Öğrenmeye çalıştılar. Özellikle yanan bir soru, Evrende ne kadar erken SMBH'lerin oluştuğudur ve bu Da zaman içinde galaksileri nasıl etkilediklerine dair kısıtlamalar getirecektir. Şaşırtıcı bir keşifte, Uluslararası bir ekip ilk kez bir SMBH'nin atasını gözlemledi. Bu kara delik (GNz7q olarak bilinir), “Kozmik Şafak” olarak bilinen bir dönemde, beklenenden çok daha önce var oldu.

Hubble Uzay Teleskobu verilerine dayanarak keşfedildi. Analizlerine göre, nesnenin özellikleri bir galaksininkilerle bir kuasarınkiler arasında bir yerde bulunuyordu. Bu, nesnenin 13 milyar yıl önce, Büyük Patlama'dan sadece 750 milyon yıl sonra var olan bir öncülü olduğu sonucuna varmalarına neden oldu. Bu, Evrendeki ilk galaksilerin oluştuğu “Kozmik Şafak” olarak bilinen döneme denk gelir 

"Keşfedilen nesne, iki nadir gök nesnesi popülasyonunu, yani tozlu yıldız patlamaları ve parlak kuasarları birbirine bağlar ve böylece erken evrendeki süper kütleli kara deliklerin hızlı büyümesini anlamak için yeni bir yol sağlar."

bu potansiyel atası , ultraviyole spektrumunda erken Evrenin en büyük panoramik görüntülerinden biri olan Hubble GOODS North (GOODS-N) saha araştırmasının bir parçası olarak keşfedildi. Bu araştırma, 12.000'inin yüksek yıldız oluşum oranlarına sahip olduğu gözlemlenen yaklaşık 15.000 gökada içeriyordu. Bunlardan biri, Hubble'ın uzak-ultraviyole (UV) görüntüleme yetenekleri ve yarıksız spektroskopisi sayesinde kırmızı 

nokta kaynağı olarak görülebilen,  Daha fazla analiz, X-ışınları açısından son derece zayıf olduğunu ve tozlu yıldız patlaması çekirdeğinde benzersiz bir ultraviyole kompakt yıldız oluşum bölgesi veya bir kara delik yığılma diski olduğunu gösterdi. Ekip, gözlemlenen özelliklerin, gökadaların ve kuasarların yaşam döngüsünü yeniden oluşturmak için kullanılan yukarıda bahsedilen kozmolojik simülasyonlar tarafından yapılan tahminlerle tutarlı olduğu sonucuna vardı. Ayrıca, GNz7q'nin daha yakın kozmik çağlarda gözlemlenen kuasarlarla atasal olarak ilişkili olduğunu ileri sürer.

İlginç bir şekilde, en yoğun çalışılan araştırma alanlarından biri olan Hubble merkezinde bulundu. Ekip, anketin zengin ayrıntılara sahip çok dalga boylu veri kümeleri nedeniyle yalnızca "göz önünde gizlendiğini" fark edebildi. Bunlar olmadan, Evren'in erken dönemlerinde kuasarlara sahip olan ayırt edici özelliklerden yoksun olduğu için nesne kolayca fark edilmeyecekti.

Keşif, belirli bir tür kuasarla (yıldız benzeri nesneler), özellikle merkezde çok yüksek yıldız oluşumu ve toz oranlarına sahip olanlar ile bağlantılıdır. Samanyolu'na daha yakın gözlemlenenler gibi daha eski kuasarlarda, parlaklıkları, büyük miktarlarda gazın göreceli hızlarda (ışık hızının bir kısmı) etraflarında yörüngeye düşmesine neden olan. Gaz, kara deliğin ( Event Horizon ) dış kenarına doğru düşerken, yoğun sürtünme nedeniyle ısınır ve ışık ve ısı olarak muazzam miktarda enerji açığa çıkarır. 

Buna karşılık, çekirdeklerinin yakınında yüksek oranda yıldız oluşumuna sahip genç galaksiler, yoğun ısı ve kozmik toz salmalarına neden olur. Bu toz, SMBH'nin etrafındaki ışığı emerek kuasarın kızılötesi spektrumda parlak bir şekilde parlamasına neden olur , yeni yıldız oluşum hızı Samanyolu galaksisinden 1.600 

kat daha fazladır ve bu da onu IR tayfında Kozmik Şafak'ın bu döneminde var olan bilinen herhangi bir nesneden daha parlak hale getirir. "Süper kütleli kara deliklerin erken evrende nasıl oluştuğunu ve büyüdüğünü anlamak büyük bir gizem haline geldi. Teorisyenler, bu kara deliklerin hızlı bir büyümenin erken bir aşamasından geçtiğini tahmin ediyor: Tozla kızaran kompakt bir nesne, yoğun bir şekilde tozla kaplı bir yıldız patlaması galaksisinden ortaya çıkıyor, ardından çevreleyen gaz ve tozu dışarı atarak belirsiz bir parlak kompakt nesneye geçiş yapıyor.”

Aydınlık kuasarlar evrenin en erken dönemlerinde bile bulunmuş olsa da, hem kara deliğin hem de yıldız patlaması yapan ev sahibinin hızlı büyümesinin geçiş aşaması benzer dönemlerde bulunmamıştı. Ayrıca, gözlemlenen özellikler teorik simülasyonlarla mükemmel bir uyum içindedir ve daha sonraki süper kütleli karadeliğin atası olan tozlu yıldız çekirdeğindeki kara deliklerin geçişli, hızlı büyüme evresinin ilk örneği olduğunu ileri sürer."

spektrometreler paketi arasında zamanda daha da geriye bakabilecek ve en eski galaksileri henüz oluşma aşamasındayken görebilecek. Bu, gökbilimcilere, galaksilerin ve Evrenin büyük ölçekli yapısının o zamandan beri nasıl geliştiğini tam olarak görme yeteneği verecektir.