Hangisi Önce Meydana Geldi: Süper Kütleli Kara Delikler mi, Galaksiler mi?
Bu sanatçının izlenimi, solda Büyük Patlama ile ve ardından Kozmik Mikrodalga Arka Planının ortaya çıkışıyla başlayan Evrenin evrimini göstermektedir. İlk yıldızların oluşumu kozmik karanlık çağları sona erdirir ve bunu galaksilerin oluşumu takip eder.
Yeni çalışma, kara deliklerin ilk yıldızların ve galaksilerin ortaya çıkmasından sonra oluştuğu şeklinde bilinen klasik anlayışa meydan okuyor. Kara delikler, Evrenin ilk 50 milyon yılı boyunca yeni yıldızların doğuşunu hızlandırmış olabilir.
Sorbon Üniversitesi’nden Prof. Joseph Silk “bu canavar kara deliklerin Samanyolu yakınındaki galaksilerin merkezinde var olduğunu biliyoruz, ancak şimdi büyük bir sürpriz bulguya göre, onların Evrenin başlangıcında da mevcut ve neredeyse erken galaksilerin yapı taşları veya tohumları biçiminde olduğunu düşünebiliriz” diyor.
Prof. Silk’e göre “Kara delikler yıldız oluşumunun devasa yükselticileri gibi her şeyi gerçekten güçlendirdiler; bu, daha önce mümkün olduğunu düşündüğümüz şeyin tam tersine dönüşüydü; öyle ki bu, galaksilerin nasıl oluştuğuna dair anlayışımızı tamamen sarsabilir.”
JWST tarafından gözlemlenen, evrenin erken dönemlerinden gelen uzak galaksiler, bilim insanlarının öngördüğünden çok daha parlak görünüyor ve buralarda alışılmadık derecede yüksek sayıda genç yıldız ve süper kütleli kara delikler ortaya çıkıyor.
Süper kütleli kara delikler çok karmaşık madde yiyicilerdir.
Geleneksel inanış, süper kütleli yıldızların çöküşünden sonra kara deliklerin oluştuğunu ve ilk yıldızların karanlık erken evreni aydınlatmasından sonra galaksilerin oluştuğunu ileri sürer. Ancak ekibin analizi, kara deliklerin ve galaksilerin bir arada var olduğunu ve ilk 100 milyon yıl boyunca birbirlerinin kaderini etkilediğini gösteriyor.
Prof. Silk, “Kara deliğin dışarı doğru aktığı gaz bulutlarını ezerek onları yıldızlara dönüştürdüğünü ve yıldız oluşum hızını büyük ölçüde hızlandırdığını savunuyoruz. Aksi takdirde, bu parlak galaksilerin nereden geldiğini anlamak zordur çünkü bunlar evrenin erken dönemlerinde genellikle daha küçüktür. Bu durumda nasıl bu kadar hızlı yıldız üretirler ki?”
Kara delikler, kütle çekimin muazzam güçlü olduğu, hiçbir şeyin, hatta ışığın bile çekimlerinden kaçamadığı uzay bölgeleridir. Bu kuvvet nedeniyle, şiddetli fırtınalar yaratan, türbülanslı plazmayı fırlatan ve sonuçta olağanüstü parçacık hızlandırıcıları gibi davranan güçlü manyetik alanlar üretirler.
JWST detektörlerinin bu kara delikleri ve parlak galaksileri bilim insanlarının beklediğinden daha fazla tespit etmesinin nedeni muhtemelen bu süreç olmalıdır. Bu şiddetli rüzgarları veya jetleri çok uzakta olduklarından tam olarak göremiyoruz.
Ancak onların mevcut olması gerektiğini biliyoruz çünkü Evrende çok sayıda kara deliği erken dönemde görüyoruz. Kara deliklerden gelen bu muazzam rüzgarlar, yakındaki gaz bulutlarını ezerek onları yıldızlara dönüştürüyor olabilir.
Yıldız parçalayıcısı bir kara delik animasyonu.
Çalışmaya göre bu tespit, ilk galaksilerin neden beklediğimizden çok daha parlak olduğunu açıklayan eksik halka olmalıdır. Ekibe göre genç Evrenin iki aşaması vardı. İlk aşamada kara deliklerden gelen yüksek hızlı akışlar yıldız oluşumunu hızlandırdı, ardından ikinci aşamada ise akışlar yavaşladı.
Prof. Silke göre aşağıda sıralanan süreçlerden geçildi: 1) “Büyük Patlamadan birkaç yüz milyon yıl sonra, süper kütleli kara deliklerin manyetik fırtınaları nedeniyle gaz bulutları çöktü ve milyarlarca yıl sonra normal galaksilerde gözlemlenenden çok daha yüksek bir hızda yeni yıldızlar doğdu.”
2) “Yıldızların oluşumu yavaşladı çünkü bu güçlü akışlar enerji tasarrufu sürecine geçerek galaksilerde yıldız oluşturmak için mevcut gazı azalttı. Başlangıçta galaksilerin dev bir gaz bulutu çöktüğünde oluştuğunu düşünüyorduk.”
3) “En büyük sürpriz, bulutun ortasında bir tohumun (büyük bir kara delik) olmasıydı ve bu, bulutun iç kısmının beklediğimizden çok daha büyük bir hızla yıldızlara dönüşmesine yardımcı oldu. Ve böylece ilk galaksiler inanılmaz derecede parlak olarak ortaya çıktı.”
Bu çizim, karanlık gökada J0613+52’de gözlemlenen hidrojen gazının konumunu ve dönüşünü göstermektedir. Kırmızı gözlemciden uzaklaşan hareketi, mavi ise gözlemciye doğru olan hareketi gösterir.
Bu sanatçının çizimi, SLIM uzay aracının Ay’a doğru alçalmasını ve konuşlandırılabilir iki robotu aydan fırlatmasını gösteriyor.
