Erken evrenin “Uyuyan” dev kara deliği

Bilim insanları, evrenin oluşumundan kısa bir süre sonra var olan GN-z11 isimli erken dönem oluşmuş galakside devasa bir kara delik tespit etti. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile yapılan gözlemlere göre, GN-z11 galaksisindeki kara delik, büyük bir yıkıma neden olduktan sonra “uyku” moduna geçtiği tespit edildi.

Evrenin oluşumuna yol açan Büyük Patlama’dan 800 milyon yıl sonra oluştuğu tahmin edilen bu kara deliğin, Güneş’in kütlesinin 400 milyon katı büyüklüğünde olduğu belirtiliyor. Bu boyutuyla, JWST’nin erken evrende tespit ettiği en büyük kara deliklerden biri olarak öne çıkıyor. 

Bununla birlikte, kara deliğin bulunduğu galaksinin toplam kütlesinin yaklaşık yüzde 40’ını oluşturması dikkat çekiyor. Günümüzdeki galaksilerde kara deliklerin toplam kütleye oranı genellikle yüzde 0.1’i geçmezken, bu oran, erken dönem kara deliklerinin galaksilere olan etkisini gözler önüne seriyor.

Bilim insanları, kara deliğin oluşumunun ilk evrelerinde çevresindeki yoğun maddeyi (yıldızlar, gaz ve toz gibi kozmik malzemeler) hızla içine çektiğini, ancak günümüzde yalnızca teorik olarak tüketebileceği toplam maddenin yüzde 1’ini yutarak oldukça durgun bir hale geldiğini ifade ediyor. Bu durum, kara deliğin aktif olmaktan çıkıp “uyku” moduna geçtiğini gösteriyor. Cambridge Üniversitesi’nden Profesör Roberto Maiolino, bu keşfin kara deliklerin evrimi ve büyüme süreçlerine dair mevcut teorileri sorgulamaya açtığını belirtiyor.

Kara deliklerin bu evrimi, Eddington limitiyle açıklanıyor. Buna göre, kara delikler kütle çekimi (maddeyi içine çeken güç) ile radyasyon basıncı (maddeyi dışarı iten güç) arasındaki dengeyi tanımlayan ve bir kara deliğin maddeyi ne kadar hızlı içine çekebileceğini belirleyen Eddington limitini aşabiliyor. 

Bu tür dönemlerde, kara delikler çok yoğun miktarda madde tüketerek “Süper Eddington” olarak adlandırılan kısa ama yoğun tüketim süreçlerinden geçiyor. Bu süreç, kara deliklerin hızlı büyümesine olanak tanıyor.

Kara deliklerin bu kısa süreli aşırı büyüme dönemlerinde çevresindeki maddeyi hızla tükettiği, ardından uzun bir “uyku” dönemine girdiği ifade ediliyor. Bu durum, erken dönemde galaksilere büyük bir etki yapan kara deliklerin neden günümüzde daha az aktif olduklarını açıklayabilir. 

JWST’nin gözlemleri, bu kara deliğin “uyuyan” kara deliklerin yalnızca küçük bir kısmını temsil ettiğini ortaya koyuyor. Araştırmacılar, erken evrende bu tür kara deliklerin yaygın olabileceğini ve büyük bir kısmının henüz tespit edilmediğini belirtiyor.

Cambridge Üniversitesi’nden başyazar Ignas Juodžbalis, bu keşfin galaksilerdeki kara delik-kütle ilişkisine dair daha fazla araştırma yapılmasını gerektirdiğini söylüyor. Juodžbalis, bu kadar büyük bir kara deliğin erken evrende hareketsiz hale gelmesinin, büyüme süreci ve galaksilerle etkileşimi üzerine yeni teoriler geliştirilmesini gerektirdiğini ifade ediyor.

Keşfedilen bu kara delik, kara deliklerin oluşum ve evrim süreçlerini anlamak için önemli bir pencere sunuyor. Bilim insanları, JWST’nin gelecekte yapacağı gözlemlerle bu tür başka “uyuyan” kara deliklerin tespit edilmesinin, evrenin erken dönemlerine dair bilgileri derinleştireceğini öngörüyor.

Kaynak: Nature