Bilim İnsanlarının Evrenin Sırrını Öğrenmek için Kara Delikleri Araştırırken Bulduklarına İnanamayacaksınız

Giderek artan kanıtlar, farklı kara deliklerin ve diğer eksantrik varlıklara işaret ediyor. Büyük kara delikler her zaman büyük galaksilerin kalbinde yer almayabilir. Son gözlemler ve bilgisayar simülasyonları, bazılarının cüce galaksilerin merkezlerinde bulunduğunu gösteriyor. Gelin, bunlara birlikte bakalım…

Galaksimizin kalbi obur bir canavardır. Güney Afrika’nın Sotho halkının efsanevi Kammapa’sı gibi, Samanyolu’nun merkezi, süper kütleli kara deliği etrafındaki neredeyse her şeyi yutmuş, yedikçe daha da büyümüştür.

Ve yalnız da değil. Binlerce, milyonlarca ve hatta milyarlarca güneş ağırlığındaki kara delikler neredeyse bilinen tüm büyük galaksilerin merkezinde yer alıyor.

Onlarca yıl boyunca bilim insanları bu tür devleri bulabilecekleri tek yerin burası olduğunu düşündüler, çünkü sadece büyük galaksiler canavarların aşırı iştahlarını besleyecek kadar malzemeye sahipti.

Ancak yaklaşık yirmi yıl öncesinden başlayarak, ilk kara delik bilgisayar simülasyonları tuhaflıklar ortaya çıkarmaya başladı, beklendikleri yerde olmayan büyük kara delikler. O zamanlar pek çok bilim insanı bu uyumsuzlukların tesadüften başka bir şey olmaması gerektiğini düşünerek sonuçları bir an bile düşünmeden reddetti.

Ancak diğerleri bu tuhaflıkların bir kenara atılması gerektiğinden o kadar emin değildi.

Bu astrofizikçilere göre, eğer gözlemler bu olağandışı kara deliklerin yakın evrende var olduğunu gösterirse, bunlar evrenin bebeklik ve ergenlik dönemlerine dair kullanılmamış ipuçları olabilir. New York’taki Queensborough Community College’dan teorik astrofizikçi Jillian Bellovary, ‘Tuhaf bir şekilde, bize çok yakın olan şeylere bakarak evrenin süper başlangıcını öğrenebiliriz’ diyor.

Bu düşünce yıllarca sadece bir fikir olarak kaldı. Ancak şimdi, bu uyumsuzların varlığını görmezden gelmek o kadar kolay değil.

Gökbilimciler evrenin en küçük galaksilerinde beklenmedik büyüklükte bir dizi kara deliğin izine rastladılar ve şaşırtıcı bir şekilde bu kara deliklerden bazıları galaksilerinin merkezlerinde oturmuyor gibi görünüyor. Daha da ilginci, gökbilimciler galaksilerinin kenarlarında dolaşan ve nadiren de olsa evlerinden galaksiler arası uzaya fırlatılan kara deliklere dair kanıtlar tespit ettiler.

Belki de bu kara delikler yalnızca kozmik uyumsuzlar değil, evrenimizin öyküsündeki büyük oyunculardır.

Eğer öyleyse, tüm astrofizikteki en büyük gizemlerden birini, bugün gördüğümüz kozmik Kammapaların nasıl ortaya çıktığını, araştırmak için bir araçtırlar. Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nde kozmolog olan Xiaohui Fan, ‘Kara deliklerin ne yaptığını anlamadan galaksi evrimini anlayamazsınız,’ diyor ve evrenin manzarasını açıklamayı imkansız hale getiriyor.

Bu yılın başlarında gökbilimciler milyonlarca güneş ağırlığında bir kara deliğin ev sahibi galaksiden fırladığını ve ardında bir yıldız izi bıraktığını tespit ettiler.

Ancak bazı araştırmacılar ikna olmuş değil.

Küçük galaksiler büyük kara deliklere sahip olabilir

Kara deliklerin nasıl bu kadar büyüdüğüne dair mevcut kozmolojik anlayışımız şu şekildedir: Galaksiler kozmik zaman içinde büyüdükçe, çarpıştıkça ve birleştikçe, yeni yıldızlar, gaz ve toz yığınları alırlar. Galaksilerin merkezlerindeki kara delikler, birbirleriyle birleştikçe ve yeni aldıkları malzemeyle beslendikçe büyürler.

Kabaca bir tahmine göre süper kütleli bir kara deliğin ağırlığı kendi galaksisinin kütlesinin yaklaşık binde biri kadardır.

Bu senaryoda, cüce galaksiler olarak adlandırılan evrenin en küçük galaksileri muhtemelen geçmişte çok fazla birleşme yaşamamışlardır. Samanyolu’nun kütlesinin trilyonda biri kadar bir kütleye sahip olduklarından, nispeten cılız kara deliklere sahip olmaları ya da hiç olmamaları gerekir.

Ancak 2000’li yılların sonlarında Sorbonne Üniversitesi Institut d’Astrophysique de Paris’ten astrofizikçi Marta Volonteri, büyük kütleli kara deliklerin doğumundan bugüne evrimini takip eden bilgisayar simülasyonlarının yürütülmesine yardımcı oldu.

Bu çalışmalarda, neredeyse ortaya çıkar çıkmaz, en küçük galaksiler bile şaşırtıcı derecede büyük kara deliklere sahip olabiliyordu. Zaman geçtikçe, bu galaksilerden bazıları hiç büyümedi ya da diğerleriyle birleşmedi ve milyarlarca yıllık kozmik evrimden sonra bozulmadan kaldılar.

Volonteri ve meslektaşlarının aklına çılgınca bir fikir geldi: Eğer cüce galaksilerde büyük kara delikler varsa ve astronomlar bunları bulabilirse, bu kara delikler ilk kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair eşi benzeri görülmemiş bir pencere olacaktır.

Var olduklarına dair ilk ipuçları gökbilimci Amy Reines’in tesadüfi bir bulgusuyla ortaya çıktı. On yıldan uzun bir süre önce, Charlottesville’deki Virginia Üniversitesi’nde yüksek lisans yaparken, Dünya’dan 30 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir cüce galaksinin teleskop verilerini inceliyordu. Yıldızlarla dolup taşıyordu ve Reines bu sıcak gaz toplarının nasıl doğduğu hakkında daha fazla bilgi edinmeye çalışıyordu.

Başlangıçta Reines, Henize 2-10 adı verilen galaksinin radyo ve yakın kızılötesi ışık dalga boylarındaki verilerine baktı.

Verilere daha derinlemesine bakıldığında, aşırı radyo emisyonları ve orta noktadan gelen parlak X-ışınları, bir milyon güneş kütlesine sahip devasa bir kara deliğin işaretlerini ortaya çıkardı.

“Bunu daha önce görmemiştim,” diyor Reines. O da cüce galaksilerin büyük kara deliklere sahip olmaması gerektiğini varsaymıştı.

Volonteri ile işbirliği yapan Bellovary, galaksi oluşumunun yeni simülasyonlarını sundu. Bellovary, çeşitli kütlelere ve geçmişlere sahip galaksilerin oluşumunu anlattı ve sonuçların büyük kütleli kara deliklerin evrene nasıl dağıldığına dair nasıl tahminler yapabileceğini tartıştı.

Volonteri’nin daha önceki çalışmasında olduğu gibi Bellovary’nin simülasyonları da büyük kara delikleri barındıranların sadece büyük galaksiler olmadığını, cılız galaksilerin de bunlara sahip olabileceğini öne sürdü.

Aynı toplantıdaki bir oturumda Reines, cüce galaksi Henize 2-10’u ve onun alışılmadık derecede büyük kara deliğini keşfettiğini vurguladı. Birbirinin etrafında dönen ve sonra çarpışan iki kara delik gibi, beklenmedik bilgisayar simülasyonları beklenmedik gerçek dünya gözlemleriyle buluştu.

Fan, bu birleşik çalışmanın sadece büyük galaksilerin değil, belki de galaksilerin çoğunun da büyük kara deliklere sahip olduğunu gösterdiğini söylüyor.

Bu da kara deliklerin ve galaksilerin birlikte nasıl büyüdüklerine dair pek çok yeni soruyu gündeme getirdi.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir