James Webb, kara deliklerin nasıl beslendiğini ortaya çıkardı

Haberi okuduğunuz için teşekkürler, bizi takip etmeyi unutmayın!

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), süper kütleli kara deliklerin büyümesini sağlayan mekanizmalara ışık tuttu. Bulgular, Güneş’ten milyonlarca hatta milyarlarca kat daha büyük kütleye sahip kara deliklerin, evren henüz 1 milyar yaşına bile ulaşmamışken nasıl bu kadar kısa sürede oluşabildiğini açıklıyor.

Büyük galaksilerin merkezinde süper kütleli kara delikler bulunuyor. Bunların bir kısmı çevresindeki gaz ve tozu çok az tüketirken bazıları ise yoğun şekilde madde çekerek aktif galaktik çekirdekler (AGN) adı verilen son derece parlak bölgeleri oluşturuyor. Ancak bu süreçte ilginç bir çelişki mevcut. Zira kara delikler beslenirken kutuplarından güçlü jetler fırlatıyor. bu jetler, yıldız oluşumu için gerekli gaz ve tozu galaksinin dışına iterek hem yeni yıldızların oluşumunu engelliyor hem de kara deliğin besin kaynağını azaltıyor.

Kara delikler neden bu kadar hızlı büyüdü?

İşte bu durum astronomların yıllardır yanıt aradığı önemli bir soruyu doğuruyor. Mevcut modellere göre kara delikler madde yutarak ve zamanla birleşerek büyüyor. Bu sürecin süper kütleli seviyeye ulaşması için en az 1 milyar yıl gerekiyor. Buna rağmen JWST, evren henüz bu yaşa ulaşmadan önce bile dev kara delikler tespit etti.

Üstelik teoriler, en hızlı beslenen kara deliklerin aynı zamanda güçlü jetleri nedeniyle kendi besin kaynaklarını da uzaklaştırması gerektiğini söylüyor. Başka bir ifadeyle, en hızlı büyümesi gereken kara delikler büyümelerini kendileri sınırlandırıyor gibi görünüyor.

Soğuyan gaz yeniden kara deliğe geri dönüyor

Bilim insanlarına göre bu çelişkinin çözümü, kara deliğin dışarı ittiği gazın tamamen kaybolmaması olabilir. Öne sürülen açıklama kara deliğin dışarı ittiği gazın zamanla soğuyarak tekrar merkeze dönmesi. Böylece kara delik yeniden beslenmeye başlayabiliyor ve büyüme süreci yeni bir döngüyle devam ediyor.

Bu modele göre gaz soğudukça, yalnızca birkaç yüz ışık yılı genişliğinde ancak binlerce ışık yılı uzunluğa ulaşan ince gaz filamentleri oluşuyor. Bu filamentler galaksinin merkezine doğru ilerleyerek kara deliğin çevresinde dönen bir yığılma diski oluşturuyor. Kara delik yeniden madde çekmeye başladığında jetler tekrar aktif hale geliyor, gazı yeniden uzaklaştırıyor ve süreç baştan başlıyor.

Araştırmanın lideir Julie Hlavacek-Larrondo, kara deliklerin adeta kozmik bir geri dönüşüm sistemi gibi çalıştığını belirtti.

James Webb kayıp halkayı buldu

Bu mekanizmayı test etmek isteyen ekip, Dünya’dan yaklaşık 145 milyon ışık yılı uzaklıktaki Erboğa Kümesi’nin merkez galaksisi NGC 4696 üzerindeki aktif galaktik çekirdeği inceledi.

Hubble Uzay Teleskobu daha önce bu galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin yakınında kanca şeklinde sıra dışı bir gaz yapısı keşfetmişti. JWST ise galaksinin merkezindeki gaz akışını ayrıntılı biçimde haritalandırarak bu yapının yaklaşık 800 ışık yılı genişliğinde olduğunu ve gazın yaklaşık saniyede 600 kilometre hızla hareket ettiğini ortaya koydu.

En dikkat çekici bulgu ise bu gaz sarmalının, merkeze doğru çöken dev bir gaz filamentine bağlı olduğunun görülmesi oldu. Araştırmacılar elde ettikleri JWST gözlemlerini bilgisayar simülasyonlarıyla karşılaştırdı. Sonuçlar, merkeze çöken filamentlerin oluşturduğu yapının NGC 4696’da gözlenen gaz düzeniyle büyük ölçüde örtüştüğünü gösterdi.

Araştırma ekibinden Helen Russell yaptığı açıklamada “JWST şimdi bize bu kapalı döngünün son halkasını gösteriyor.” dedi. Russell’a göre galaksiyi saran geniş filament ağı, gazı merkeze taşıyarak kara deliği besleyen diske aktarıyor ve böylece beslenme döngüsü yeniden başlıyor.