Haber: Damla Oya Erman
Bu kara delikle beslenen merkezler, genellikle etraflarındaki tüm yıldızların birleşik ışığından daha parlaktır. Bu süper parlak merkezi bölgeler, çevrelerindeki maddeyi aç gözlülük yaparak yemeye başlayan, kütlesi milyarlarca kez Güneş'in kütlesinden büyük olabilen kara delikler etkinleştirildiğinde "ateşlenirler."
Ve yeni bir çalışmaya göre, bu aktif galaksilerin etrafındaki hâleler, maddeyi merkezi kara deliğe iletmede yardımcı olan, titanları beslemeye yardımcı olan kozmik bir teslimat hizmeti gibi davranabilir. Bu yeni çalışma, böyle bir besleme mekanizmasının gerçekten binlerce antik kuasarın etrafında çalıştığını gösteriyor ve bu sürecin evrenin tarihinde sürekli olan bir süreç olduğunu öne sürüyor.
"İlk kez evrendeki aktif bir kara deliği çevreleyen koyu madde hâllerinin tipik kütlesini yaklaşık 13 milyar yıl önce ölçtük," diyen Nobunari Kashikawa, araştırma lideri ve Tokyo Üniversitesi Astronomi Bölümü profesörü, "Kuasarların koyu madde hâli kütlesi, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 10 trilyon katı civarında sabit olduğunu buluyoruz. Bu tür ölçümler daha yeni kuasarların etrafındaki koyu madde hâli kütlesi için yapıldı ve bu ölçümler, milyarlarca yıl önce mi yoksa şimdi mi gerçekleştiğine bakılmaksızın gördüğümüz şeye oldukça benziyor."
Bu sadece beklenmedik bir durum değil, aynı zamanda galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara delikler, genel olarak galaksilerin oluşumunu ve büyümesini güçlü bir şekilde etkilediğinden, bu, bilim insanlarının galaksilerin nasıl büyüdüğünü ve bu nedenle evrenin nasıl evrildiğini anlama anlayışlarını derinlemesine etkileyebilir.
Antik galaksilerin koyu madde içeriğini tartmak
Dikey eksende, aktif çekirdeğe sahip galaksilerin etrafındaki koyu madde hâllerinin kütlesi gösterilmektedir. Yatay eksende ise, evrenin yaşını göstermektedir.
Kara maddenin doğası, çoğunluğunu oluşturan bir maddenin yaklaşık% 85'ini oluşturmasına rağmen, ışıkla etkileşime girmez ve bu nedenle bizim için etkili bir şekilde görünmez.
Astronomlar, karanlık maddenin varlığını, bu etkinin yerçekimi etkileri ve bu etkinin bu etkiyi yaratmasının sonucunda oluşan yıldızlar, kozmik toz ve gaz bulutları, galaksilerdeki gezegenler gibi standart gündelik madde üzerindeki etkisi yoluyla çıkarabilirler. Bu kaçınılmaz yerçekimi etkisi sonucunda bilim insanlarının çoğu galaksilerin bir tür karanlık madde hâlesi ile sarılı olması gerektiği gerçeğine vardılar. İçlerindeki görünür madde ile sadece, galaksiler büyük hızlarla dönerken bir arada tutulamazdılar.
Ancak bu karanlık madde çıkarım teknikleri rafine edilse de, bu görünmez maddenin çevresindeki hâlenin kütlesini ölçmek zordur. Ve daha uzak, dolayısıyla daha eski galaksilerin etrafındaki karanlık maddeyi ölçmek, bu galaksilerden gelen ışığın çok soluk olması nedeniyle daha fazla zorluk yaşanmıştır.
Bununla birlikte, Kashikawa ve ekibi, erken evrende galaksilerin nasıl büyüdüğünü daha iyi anlamak istedi. Ve bu süper kütleli kara delikleri besleyen bu en büyük ve en güçlülerinden yüzlercesinin parlaklığı sayesinde araştırmacılar, ilk kez antik galaksilerin etrafındaki karanlık madde hâllerini ölçebildiler.
Bu antik kuasarlardan yayılan ışık, kozmosu kat etmek ve teleskopların üzerine ulaşmak için en fazla 13 milyar yıl sürdü. Bu epik yolculuk sırasında bu ışık enerji kaybetti ve dalga boyları uzadı, onları görünür ışığın kırmızı ucunun ötesine kaydırarak onları kızılötesi ışık dalga boylarına dönüştürdü - bu işlem, astronomların "kızılötesi kayması" olarak adlandırdığı bir süreçtir.
2016 yılında, Kashikawa ve ekibi, başta Hawaii'deki Maunakea zirvesinde bulunan Subaru Teleskobu olmak üzere çeşitli araçlar tarafından yapılan astronomik gözlemlerden gelen kızılötesi verileri toplamaya başladılar.
Bu, bu kuasarlardan gelen ışığın karanlık maddenin yerçekimi etkisinin etkisiyle nasıl değiştiğini görmelerine izin verdi, çünkü tıpkı kara madde gibi, kütlesi olan tüm maddeler gibi, ışığın yolunun eğrilmesine yol açar ve böylece ışığın yolu boyunca ne kadar eğrileceğini ölçmek ve bu eğrilik miktarını bu galaksilerdeki gaz, toz ve yıldızların şeklindeki günlük maddenin kütle olarak ortaya çıkarmasına dayanarak karşılaştırmak karanlık madde kütlesini ortaya çıkarır.
Kashikawa ekledi: "Yenilemeler, Subaru'nun daha önce hiç olmadığı kadar uzakları görmesine izin verdi, ancak gözlem projelerini uluslararası olarak genişleterek daha fazla kızılötesi ışık dalga boyları etrafındaki karanlık madde hâllerini tarayacak ve kuasarlara daha fazla DMH bulacaktır.
"Biz galaksilerin ve süper kütleli kara deliklerin ilişkisi hakkında daha tam bir resim oluşturabiliriz. Bu, kara deliklerin nasıl oluştuğu ve büyüdüğü hakkındaki teorilerimize katkıda bulunabilir."
