NASA, Uzaklıkta Rekor Kıran Bir Keşfe İmza Attı: 13 Milyar Işık yılı Uzaklıkta Süper Kütleli Bir Kara Delik
Gökbilimciler, X-ışınlarında şimdiye kadar gözlemlenen en uzak kara deliği, 13 milyar ışık yılı uzaklıktaki UHZ1 galaksisinde keşfettiler. Chandra X-ışını Gözlemevi ve James Webb Uzay Teleskobundan elde edilen veriler kullanılarak elde edilen bulgulardan, kara deliğin doğumda büyük kütleli olduğu ileri sürülüyor ve evrenin erken dönemlerindeki süper kütleli kara delikler hakkındaki mevcut teorilere meydan okuyor.
- Büyüyen bir süper kütleli kara deliğin önemli bir göstergesi olan X-ışını emisyonu, son derece uzak bir galakside bulundu.
- Bu galaksi, UHZ1, 13,2 milyar ışık yılı uzaklıkta olup, evrenin şu andaki yaşının yalnızca %3’ü olduğu bir zamanda görülüyor.
- Chandra X-ışını Gözlemevi ve JWST (James Webb Uzay Teleskobu) bu keşfi gerçekleştirmek için güçlerini birleştirdi.
- Bu, bazı erken kara deliklerin devasa gaz bulutlarından oluştuğuna dair bugüne kadarki en iyi kanıt olarak kabul ediliyor.
Gökbilimciler Chandra ve JWST uzay teleskoplarını kullanarak X-ışınlarında şimdiye kadar tespit edilen en uzak kara deliği (UHZ1 olarak adlandırılan bir galakside) buldular. X-ışını emisyonu, büyüyen bir süper kütleli kara deliğin göstergesidir. Bu sonuç, evrendeki ilk süper kütleli kara deliklerin bazılarının nasıl oluştuğunu açıklayabilir. Bu görüntüler, UHZ1’in arkasında yer aldığı Abell 2744 gökada kümesini, Chandra’dan gelen X-ışınlarında ve JWST’den gelen kızılötesi verilerde kara delik barındıran gökada UHZ1’in yakın çekimlerini göstermektedir.
NASA Teleskopları Rekor Kıran En Uzak Kara Deliği Keşfetti
Bu görüntü, şimdiye kadar X-ışınları yoluyla tespit edilen en uzak kara deliği ortaya çıkarıyor ve evrendeki en eski süper kütleli kara deliklerin oluşumuna potansiyel bir ışık tutuyor. Bu keşif, Chandra X-ışın Gözlemevi’nden alınan X-ışın (mor renk) ve JWST’den alınan kızılötesi verileri (kırmızı, yeşil ve mavi renk) kullanılarak yapılmıştır.
Galaktik Mesafeler ve Gözlemler
Son derece uzaktaki bu kara delik, Abell 2744 gökada kümesi yönünde UHZ1 gökadasında yer almaktadır. Gökada kümesi Dünya’dan yaklaşık 3,5 milyar ışık yılı uzaklıktadır. Ancak JWST verileri, UHZ1’in Abell 2744’ten çok daha uzakta olduğunu ortaya koyuyor. Yaklaşık 13,2 milyar ışık yılı uzaklıktaki UHZ1, evrenin şu anki yaşının yalnızca %3’ü olduğu bir dönemde görülüyor.
Kütle Çekimsel Mercekleme ve X-ışını Algılama
Araştırmacılar, Chandranın iki haftadan uzun süren gözlemlerini kullanarak, galaksinin merkezinde büyüyen süper kütleli bir kara deliğin işareti olan UHZ1’den gelen X-ışın emisyonunu tespit ettiler. X-ışını sinyali son derece zayıftı. Chandra, bu uzun gözlem süresine rağmen, sinyali dört kat artıran kütle çekimsel mercekleme olarak bilinen olay nedeniyle cismi ancak tespit edebildi.
Görüntüleme Teknikleri ve Yönlendirme
Görüntünün mor kısımları, Abell 2744’teki büyük miktardaki sıcak gazdan gelen X ışınlarını gösteriyor. Kızılötesi görüntü, kümedeki yüzlerce gökadayı ve ön plandaki birkaç yıldızı gösteriyor. Ekler, UHZ1’in merkezinde yer alan küçük bir alanı yakınlaştırıyor.
JWST görüntüsündeki küçük nesne uzak gökada UHZ1’dir ve Chandra görüntüsünün merkezi, UHZ1’in ortasındaki süper kütleli kara deliğe yakın malzemeden gelen X ışınlarını göstermektedir. X-ışını kaynağının galaksinin kızılötesi görüntüsüyle karşılaştırıldığında büyük boyutu, Chandra’nın çözebileceği en küçük boyutu temsil etmesinden kaynaklanmaktadır.
X-ışınları aslında galaksiden çok daha küçük bir bölgeden geliyor. Tam alan Chandra görüntüsüne ve aynı zamanda yakın çekimdeki Chandra görüntüsüne farklı yumuşatma uygulandı.
UHZ1 gibi soluk X-ışını noktası kaynaklarının gösterilmemesi pahasına, soluk küme emisyonunu vurgulamak amacıyla büyük görüntü için birçok piksel boyunca yumuşatma gerçekleştirildi. Böylece soluk X-ışını kaynakları görülebildi.
İllüstrasyon: Büyük Bir Gaz Bulutunun Doğrudan Çökmesiyle Ağır Tohumlu Bir Kara Deliğin Oluşumu.
Keşfin Önemi
Bu keşif, milyarlarca güneş kütlesi içeren ve galaksilerin merkezlerinde bulunan bazı süper kütleli kara deliklerin, Büyük Patlamadan hemen sonra nasıl devasa kütlelere ulaşabildiğini anlamak için çok önemlidir.
Doğrudan büyük gaz bulutlarının çökmesinden mi oluşuyorlar ve yaklaşık on bin ile yüz bin güneş kütlesi arasında ağırlığa sahip kara delikler mi yaratıyorlar? Yoksa ağırlığı yalnızca on ila yüz güneş arasında değişen kara delikler yaratan ilk yıldızların patlamalarından mı geliyorlar?
Araştırma Bulguları ve Teorik Çıkarımlar
Gökbilimcilerden oluşan ekip, UHZ1’de yeni keşfedilen kara deliğin büyük kütleli doğduğuna dair güçlü kanıtlar buldu. X ışınlarının parlaklığına ve enerjisine dayanarak kütlesinin 10 ila 100 milyon güneş arasında olduğunu tahmin ediyorlar.
Bu kütle aralığı, yaşadığı galaksideki tüm yıldızlarınkine benzer; bu, yakınlardaki galaksilerin yıldızlarına ev sahipliği yapan, evrendeki galaksilerin merkezlerinde bulunan ve genellikle kendi kütlelerinin yalnızca onda birini içeren kara deliklerle tam bir tezat oluşturur.
Kara deliğin genç yaştaki büyük kütlesi, ürettiği X-ışınlarının miktarı ve JWST tarafından tespit edilen galaksinin parlaklığı, büyük bir gaz bulutunun çökmesi, bunların tümü, 2017’de doğrudan doğruya yıldızdan oluşan “Büyük Boyutlu Kara Delik” için yapılan teorik tahminlerle örtüşüyor.
Devam Eden Araştırma ve İşbirliği
Araştırmacılar bunu ve JWST’den gelen diğer sonuçları ve diğer teleskoplardan gelen verileri birleştirerek erken evrenin daha büyük bir resmini doldurmayı planlıyor.
