Bilim insanları, yerçekimsel merceklenme etkisiyle büyütülmüş bir galaksi olan Kozmik At Nalı’nın merkezinde, şimdiye kadar gözlemlenen en büyük kara deliklerden birini keşfetti.
2007 yılında keşfedilen Kozmik At Nalı, yerçekimsel merceklenme ile büyütülmüş ve bükülmüş bir galaksi sistemi. Dünya’dan yaklaşık beş buçuk milyar ışık yılı uzaklıktaki bu sistemde, ön plandaki devasa galaksi, arkasındaki bir diğer galaksinin ışığını eğerek neredeyse kusursuz bir Einstein Halkası oluşturuyor. Ancak yeni araştırmalar, bu gök cisminin merkezinde hayal bile edilemeyecek büyüklükte bir kara deliğin bulunduğunu gösteriyor. 36 milyar Güneş kütlesine sahip bir Ultra-Kütleli Kara Delik (UMBH) tespit edildi.
Yerçekimsel merceklenme, büyük kütleli gök cisimlerinin—örneğin devasa galaksilerin veya kara deliklerin—bulundukları bölgedeki uzay-zamanı bükerek, arkalarındaki nesnelerden gelen ışığı büyütmesi ve şekil değiştirmesi olayı olarak bilinyor. Bu etki, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisiyle öngörüldü ve ilk olarak 1936’da kendisi tarafından açıklandı.
Bir gök cisminin kütlesi yeterince büyük olduğunda, onun yakınından geçen ışık hüzmeleri düz bir çizgide ilerleyemiyor. Bunun yerine, kütleçekim etkisi nedeniyle bükülür ve farklı yönlere sapıyor. Eğer ışığı bükülen arka plandaki bir galaksi veya başka bir gök cismi, bu kütleçekim merceğinin tam arkasında konumlanmışsa, ışık mükemmel bir halka şeklinde diziliyor ve bu yapı “Einstein Halkası” olarak adlandırılıyor. Daha yaygın olarak, yerçekimsel merceklenme sonucunda uzaktaki cisimler büyümüş, bozulmuş ya da birden fazla görüntüye bölünmüş şekilde görülebilir.
Gökbilimciler, yerçekimsel merceklenmeyi evrenin uzak köşelerini incelemek için doğal bir teleskop gibi kullanıyor. Bu etki sayesinde, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki gökadalar ve kara delikler hakkında daha fazla bilgi edinmek mümkün oluyor. Özellikle karanlık madde gibi doğrudan gözlemlenemeyen yapıları anlamada, yerçekimsel merceklenme güçlü bir araç olarak öne çıkıyor.
Süper kütleli kara delikler milyarlarca Güneş kütlesine ulaşabilen devasa uzay cisimler. Ancak 5 milyar Güneş kütlesini aşan kara delikler için son yıllarda “Ultra-Kütleli Kara Delik” terimi kullanılmaya başlandı. Brezilya’daki Universidade Federal do Rio Grande do Sul’dan Carlos Melo-Carneiro liderliğindeki bir ekip, Kozmik At Nalı’ndaki bu dev kara deliği tespit ettiklerini açıkladı. Çalışma, arXiv’de ön kabullü olarak yayınlandı.
Bugün binlerce yerçekimsel merceklenmiş galaksi biliniyor ve bu sistemler astronomların evreni daha detaylı incelemesine olanak tanıyor. Kozmik At Nalı’nın ön plandaki galaksisi, LRG 3-757 olarak adlandırılan ve Kızıl Ötesi’nde aşırı parlak olan nadir bir “Parlak Kırmızı Galaksi”. Bu galaksi, Samanyolu’ndan 100 kat daha büyük olup, şimdiye kadar gözlemlenen en kütleli galaksilerden biri. Merkezindeki kara deliğin boyutu da bu aşırı büyüklüğü destekler nitelikte.
Süper kütleli kara delikler, genellikle galaksilerle birlikte evrim geçiriyor ve bu evrim, galaksi içindeki yıldızların hız dağılımı ile yakından ilişkili. Yıldızların ne kadar hızlı ve düzensiz hareket ettiği, kara deliğin büyüklüğüne dair ipuçları veriyor. Ancak Kozmik At Nalı’ndaki kara delik, bu ilişkiden sapma gösteriyor. Bilim insanları, böylesine devasa kara deliklerin standart modellerden neden ayrıldığını anlamaya çalışıyor.
Araştırmacılar, bu sapmanın birkaç nedeni olabileceğini düşünüyor. LRG 3-757’nin, büyük galaksi gruplarının zamanla birleşerek tek bir dev galaksiye dönüşmesi sonucu oluşmuş bir “fosil grup” olması mümkün. Bu tür galaksilerde yeni yıldız oluşumunun durduğu ve kara deliklerin çevresindeki maddeyi tüketmeye devam ettiği düşünülüyor. İki büyük galaksinin çarpışması sonucu, merkezden yıldızların dışarı atılması ve hız yayılımının azalması bu anomalinin sebebi olabilir. Bu kara delik, erken evrende aşırı hızlı büyüyen bir kuasarın kalıntısı da olabilir. Kuasarlar, kara deliklerin büyük miktarda madde yutarak son derece parlak hale geldiği evreler.
Kara deliklerin evrenin yapısını ve evrimini anlamada kritik bir rol oynadığı biliniyor. Araştırmacılar, gelecekteki keşiflerin bu kara deliklerin nasıl bu kadar büyük hale geldiğini aydınlatacağını düşünüyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın Euclid görevi, önümüzdeki beş yıl içinde yüz binlerce yeni yerçekimsel mercek sistemi keşfetmeyi planlıyor.
Ayrıca, yakında faaliyete geçecek Aşırı Büyük Teleskop, yıldız hareketlerini daha hassas ölçerek bu büyük kara deliklerin gizemlerini çözmeye yardımcı olacak. Evrenin en büyük kara deliklerinden biri olduğu düşünülen Kozmik At Nalı’ndaki bu dev kara delik, gökbilimcilere galaksi evrimi ve kara deliklerin büyüme süreçleri hakkında önemli ipuçları sunmaya devam edecek.
Kaynak: arXiv
