10 milyar ışık yılı ötede 6 milyar güneşlik kara delik şaşkınlığı

Evrenin oluşumunun ilk dönemlerine ışık tutan önemli bir keşif, UCL'den (University College London) bilim insanlarının da aralarında bulunduğu uluslararası bir ekip tarafından duyuruldu. Araştırmacılar, Dünya'dan 10 milyar ışık yılı uzaklıkta yer alan MRG-M0138 galaksisinde, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 6 milyar katı büyüklüğünde, uyku halindeki dev bir kara deliğin izine rastladı. Science dergisinde yayımlanan çalışma, bu kara deliğin şimdiye kadar tespit edilen en uzak ve en büyük pasif kara delik olma özelliğini taşıdığını ortaya koydu. Elde edilen bulgular, evrenin yalnızca 3 milyar yıl yaşında olduğu bir döneme ait bu devasa kara deliğin, galaksi ve kara delik evrimi üzerine yürütülen araştırmalara yeni bir bakış açısı kazandırıyor.

UCL ekibi: Kara deliğin kütlesi yıldız hareketleriyle belirlendi

Kara deliklerin doğrudan gözlemlenememesi nedeniyle, bilim insanları genellikle çevresindeki maddelerin hareketlerini inceleyerek varlıklarını doğruluyor. UCL'den Prof. Richard Ellis'in de bulunduğu ekip, NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nun (JWST) sağladığı yüksek çözünürlüklü verilerden yararlandı. Bilim insanları, MRG-M0138 galaksisinin merkezinde, yıldızların topluca nasıl hareket ettiğini analiz ederek, kara deliğin kütlesini ölçmeyi başardı. Bu yöntem, yıldız dinamiği olarak biliniyor ve genellikle yakın galaksilerde uygulanıyor. Ancak, bu ölçümün 10 milyar ışık yılı gibi bir mesafede başarıyla gerçekleştirilmesi, kara delik araştırmalarında tarihi bir dönüm noktası olarak değerlendiriliyor. Bilim insanları, bu teknik sayesinde erken evrende kara deliklerin nasıl büyüdüğünü ve galaksi evriminde üstlendikleri rolü daha net şekilde inceleyebileceklerini belirtiyor.

James Webb ve yerçekimsel mercekleme ile kozmik büyütme sağlandı

Bu kadar uzak bir galakside yıldız hareketlerini tespit etmek, mevcut teknolojiyle neredeyse imkânsız kabul ediliyor. Ancak araştırmacılar, 'yerçekimsel mercekleme' adı verilen kozmik bir büyütme etkisinden yararlandı. Dünya ile MRG-M0138 arasında bulunan başka bir galaksi, arka plandaki galaksinin ışığını bükerek ve yeniden odaklayarak görüntüsünü yaklaşık 30 kat büyüttü. Bu sayede, JWST'nin verileriyle birleşen yerçekimsel mercekleme etkisi, bilim insanlarının galaksinin merkezindeki yıldızların hareketlerini ayrıntılı biçimde gözlemlemesine olanak tanıdı. Dr. Andrew Newman, bu yöntemin kara deliğin etkilediği yıldızların hızlarını hassas şekilde ölçmek için eşsiz bir fırsat sunduğunu ve kara deliklerin evrende nasıl büyüdüğüne dair yeni veriler sağladığını vurguladı. Araştırmacılar, bu teknikle daha önce yalnızca Dünya'ya çok daha yakın galaksilerde uyku halindeki kara delikleri inceleyebiliyordu.

MRG-M0138 galaksisi ve kara deliği evrimsel ipuçları sunuyor

Keşfedilen kara deliğin ve ev sahibi galaksinin ikisinin de şu anda uyku halinde olması, galaksi evrimine dair önemli ipuçları barındırıyor. Bilim insanları, MRG-M0138'in artık yeni yıldızlar üretmediğini, yani galaksinin yıldız oluşumunu tamamladığını belirledi. Uzmanlar, bu galaksinin geçmişte aktif bir kuasar barındırmış olabileceğini ve kara deliğin büyüme sürecinde yaydığı enerjinin, galaksinin içindeki gazı ya ısıtarak ya da dışarı atarak yeni yıldız oluşumunu durdurduğunu düşünüyor. Yakın galaksilerde yapılan gözlemler, galaksi kütlesiyle kara delik kütlesi arasında güçlü bir ilişki olduğunu gösteriyor; fakat bu ilişkinin evrenin erken dönemlerinde nasıl şekillendiği hâlâ belirsizliğini koruyor. MRG-M0138'deki durum, bu ilişkinin zaman içindeki evrimini anlamak için kritik bir örnek teşkil ediyor.