Gokbilimciler, gunumuzun gelişmiş teleskopları sayesinde uzay ve zamanın derinlikleri hakkında her gecen gun yeni bulgulara ulaşıyorlar. Bu teleskoplar kullanılarak evrenin Buyuk Patlama ’dan bu yana nasıl evrimleştiği, ne gibi gizemlere tanıklık ettiği keşfediliyor. Bu gizemlerden biri ise galaksilerin evriminde, erken evrende oluşan super kutleli kara deliklerin nasıl oluştuğudur.
Uluslararası bir gokbilimci ekibi, ESO ’nun Şili ’de bulunan Cok Buyuk Teleskop ’unu (VLT) kullanarak gokadaların Buyuk Patlama ’dan yaklaşık 1,5 milyar yıl sonra ortaya cıktığını gozlemledi. Gozlemlerde, şaşırtıcı bir şekilde super kutleli kara delikler icin yeterli bir “gıda kaynağı” sağlayabilecek buyuk ve soğuk hidrojen gazı rezervleri bulundu. Bu sonuclar, Kozmik Şafak olarak bilinen erken donemde super kutleli kara deliklerin nasıl bu kadar hızlı buyuduğunu acıklamaya yardımcı oluyor.
[h=2]Super kutleli kara deliklerin nasıl oluştuğu şimdiye kadar bilinemiyordu:[/h]
Gokbilimciler, on yıllardır coğu gokadanın merkezinde bulunan ve etkin galaksi cekirdekleri tarafından tanımlanan super kutleli kara delikleri inceliyorlardı. Kuasar olarak da bilinen bu cekirdekler, galaksideki diğer yıldızların toplamından daha fazla enerji ve ışık yaymasıyla biliniyor. Bugune kadar gozlemlenen en uzağı ise 13,1 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan “ULAS J1342+0928” kuasarıydı.
İlk yıldızların Buyuk Patlama ’dan (yaklaşık 13,8 milyar yıl once) 100 bin yıl sonra oluştuğu goz onune alınırsa, super kutleli kara deliklerin de ilk yıldızların olumunden sonra hızlı bir şekilde oluştuğu soylenebilir. Ancak şimdiye kadar gokbilimciler, evrenin başlarında yaşanan bu hızlı buyumeyi acıklamak icin yeterince yuksek miktarda toz ve gaz bulamamışlardı.
[h=2]Evrenin en buyuk kuasar orneklerinden biri:[/h] Bununla birlikte Atacama Buyuk Milimetre/Milimetre-altı Dizisi ile yapılan onceki gozlemler, erken galaksilerin, hızlı yıldız oluşumunu tetikleyen cok fazla toz ve gaz icerdiğini ortaya koymuştu. Bu bulgular, kara delikleri beslemek icin cok fazla malzeme kalmadığını ve bunun da bu kadar hızlı buyumelerinin gizemini derinleştirdiğini gosterdi.
Bu konuyu ele alan Farina ve ekibi, Cok Buyuk Teleskop ’un Cok Birimli Spektroskopik KÂşif (MUSE) aracı tarafından yaklaşık 12,5 milyar ışık yılı uzaklıktaki 31 kuasarı incelemek icin toplanan verilere guveniyordu. (Boylece kuasarların 12,5 milyar yıl once ne durumda oldukları gozlemlendi) Ekibin bulduğu genişletilmiş ve şaşırtıcı derecede yoğun hidrojen bulutları, bu incelemeyi evrenin erken donemindeki en buyuk kuasar orneklerinden biri yapıyor.
[h=2]Bulunan hidrojen bulutları, karakteristik ozellikleriyle tanımlandılar:[/h]
Bulunan hidrojen bulutları, UV ışığında karakteristik parıltılarıyla tanımlandı (Kozmik genişleme nedeniyle ışığın dalga boyunun uzandığı yerde toprağa bağlı teleskoplar parıltıyı kırmızı olarak algılar). Farina bu durumu şu şekilde acıklıyor: “Parlayan gaz icin en olası acıklama floresans mekanizmasıdır. Hidrojen, kuasarın enerji acısından zengin radyasyonunu, bir ışıltı ile fark edilebilen belirli bir dalga boyuyla ışığa donuşturur.”
Guneş'in kutlesinin birkac milyar katı olan bu serin ve yoğun hidrojen bulutları, merkezi kara deliklerden 100 bin ışık yılı boyunca uzanan ilk galaksilerin etrafında haleler oluşturdu. Normalde, bu bulutları kuasarların cevresinde tespit etmek oldukca zordur. Ancak Farina ’nın “oyun değiştirici” olarak nitelendirdiği MUSE ’nin hassasiyeti sayesinde ekip bunları oldukca hızlı bir şekilde tespit edebildi.
Calışmaya katkıda bulunan Max Planck Topluluğu araştırmacılarından Alyssa Drake, bu konuyu şu şekilde acıklıyor: “Mevcut calışmalarla, ilk super kutleli kara deliklerin nasıl bu kadar hızlı gelişebildiğini araştırmaya yeni başladık. Ancak MUSE ve gelecekteki James Webb Uzay Teleskobu gibi yeni enstrumanlar bu heyecan verici bulmacaları cozmemize yardımcı oluyor.”
[h=2]Gaz haleleri, buyumeyi surdurmek icin ‘gıda kaynağı ’ sağlıyordu:[/h] Ekip, bu gaz halelerinin sıkı sıkıya bağlı olduğunu ve hem yıldız oluşumunu hem de super kutleli kara deliklerin buyumesini surdurmek icin mukemmel bir “gıda kaynağı” sağladığını buldu. Bu gozlemler, evren tarihinde bu kadar erken donemde super kutleli kara deliklerin nasıl var olabileceğinin gizemine dair etkili bir fikir ortaya koyuyor. Faira, bu konuyu şu sozlerle ozetliyor:
“İlk kez, ilkel galaksilerin cevrelerinde hem super kutleli kara deliklerin buyumesini hem de guclu yıldız oluşumunu surdurmek icin yeterli yiyeceğe sahip olduklarını gosterebiliyoruz. Bu, gokbilimcilerin 12 milyar yıl once kozmik yapıların nasıl oluştuğunu resmetmek icin inşa ettikleri bulmacanın temel bir parcasını ekliyor.”
Gokbilimciler, gelecekte erken evrende galaksileri ve super kutleli kara delikleri incelemek icin daha da gelişmiş araclara sahip olacaklar. Buna ESO ’nun Aşırı Buyuk Teleskop ’u (ELT) ve James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gibi uzay tabanlı teleskopları ornek gosterebiliriz.