Yeni Bir Araştırma, Süper Kütleli Kara Deliklerin Karanlık Maddeden Oluşabileceğini Öne Sürüyor
Bir kara deliğin etrafında dönen türbülanslı gaz diski.
Yeni bir teorik çalışma, süper kütleli kara deliklerin karanlık maddeden oluşabileceğini öne süren yeni bir mekanizma önerdi. Uluslararası astrofizikçilerden oluşan grup, ‘normal’ maddeyi içeren geleneksel oluşum senaryoları yerine, süper kütleli kara deliklerin galaksilerin merkezlerindeki yüksek yoğunluklu bölgelerdeki karanlık maddeden doğrudan oluşabileceğini buldu.
Sonuçta, Erken Evren’in kozmoloji için önemli çıkarımlara sahip olduğu görüldü. Süper kütleli kara deliklerin başlangıçta tam olarak nasıl oluştuğu, bugün galaksi evrimi çalışmasındaki en büyük sorunlardan biridir. Süper kütleli kara deliklerin, Büyük Patlama’dan 800 milyon yıl sonra ortaya çıktığı hesaplanmış ancak nasıl bu kadar hızlı büyüyebilecekleri halen açıklanamamıştır.
Standart karadelik oluşum modelleri, normal baryonik maddeyi (yıldızları, gezegenleri ve tüm görünür nesneleri oluşturan atomlar ve elementler) içerir ve büyük kütleli yıldızlar yaşamlarının sonlarında kendi çekim kuvvetleri altında çökerek kara delikleri oluştururlar. Bu kara delikler daha sonra zamanla büyürler.
Yapılan bu yeni çalışmada, karanlık maddeden yapılmış ve seyreltilmiş bir karanlık madde halesiyle çevrili kararlı galaktik çekirdeklerin potansiyel varlığı araştırılıyor. Bu yapıların merkezlerinin belirli bir kritik eşiğe ulaştığındaki durumda, süper kütleli kara deliklere dönüşebilecek kadar yoğunlaşabileceği ortaya çıkıyor.
Sanatçının, karanlık madde halo (mavi renkli) olarak bilinen, görünmez karanlık maddenin daha geniş bir dağılımına gömülü bir sarmal galaksi izlenimi. Karanlık madde halelerinin oluşumunu inceleyen çalışmalar, her bir halenin çok yoğun bir karanlık madde çekirdeği barındırabileceğini, bu da potansiyel olarak merkezi bir kara deliğin etkilerini taklit edebileceğini veya sonunda çökerek onu oluşturabileceğini öne sürüyor.
Modele göre bu, önerilen diğer oluşum mekanizmalarından çok daha hızlı gerçekleşebilir ve mevcut anlayışa aykırı olarak, erken Evren’deki süper kütleli kara deliklerin yaşadıkları galaksilerden önce oluşmasına izin verebilir.
Araştırmayı yöneten Universidad Nacional de La Plata ve ICRANet’teki araştırmacı Carlos R. Argüelles şu yorumu yapıyor: “Bu yeni oluşum senaryosu, daha önceleri yıldız oluşumuna ihtiyaç duyulmadan, Erken Evren’de tohum kara deliklerin nasıl oluştuğuna ve gerçekçi olmayan büyüme oranlarıyla süper kütleli kara deliklere ne şekilde dönüştüğüne dair doğal bir açıklama sunabiliyor.”
Yeni modelin bir başka ilgi çekici sonucu da, daha küçük karanlık madde halelerinde, (örneğin bazı cüce galaksileri çevreleyenlerde olduğu gibi) bir kara deliğe çökmek için gereken kritik kütleye ulaşmaya gerek kalmayacak durumda olmasıdır. Araştırma ekibi, bu durumun sorasındaki işleyişin beklenen kara delik yerine merkezi bir karanlık madde çekirdeğine sahip daha küçük cüce galaksiler bırakabileceğini öne sürüyor.
Böyle bir karanlık madde çekirdeği, geleneksel bir merkezi kara deliğin çekim gücü işaretlerini taklit edebilirken, karanlık maddenin dış halesi de gözlemlenen galaksi dönme eğrilerini açıklayabiliyor.
Carlos’a göre, “Bu model, karanlık madde halelerinin merkezlerinde yoğun konsantrasyonları nasıl barındırdığını gösteriyor ve bu da süper kütleli kara deliklerin oluşumunu anlamada çok önemli bir rol oynayabilir. Burada, bu tür çekirdek-halo karanlık madde dağılımlarının gerçekten de kozmolojik bir çerçeve içinde oluşabileceğini ve Evrenin ömrü boyunca sabit kalabileceğini ilk kez kanıtladık.”
Grup, ilerideki çalışmaların, Evrenimizin ilk günlerindeki madde çekirdeklerinin süper kütleli kara delik oluşumuna daha fazla ışık tutacağını ve kendi Samanyolumuz dahil aktif olmayan galaksilerin merkezlerinin bu yoğun karanlığa ev sahipliği yapıp yapamayacağının araştırılacağını umuyorlar.
