Ezber bozan keşif: Galaksisinden daha büyük kara delik bulundu

Bilim insanları keşfi, evrenin henüz mevcut yaşının yüzde 5’ine ulaştığı dönemde var olan ve “Küçük Kırmızı Nokta” olarak tanımlanan sıra dışı Abell2744-QSO1 gök cismini incelerken yaptı.

Normal koşullarda yalnızca bin 300 ışık yılı genişliğindeki bu küçük yapının ayrıntılı biçimde incelenmesi mümkün görünmezken, “Pandora’nın Kümesi” olarak bilinen dev galaksi kümesi Abell 2744’ün oluşturduğu kütleçekimsel mercek etkisi araştırmacılara önemli bir avantaj sağladı.

Uzay-zamanı bükerek uzak yapıyı dev bir büyüteç gibi büyüten ve onu gökyüzünde üç ayrı görüntü halinde ortaya çıkaran bu doğal fenomen, teleskobun nesneyi doğrudan incelemesine olanak tanıdı.

Kara delik sanılandan 10 milyon kat daha büyük çıktı

Cambridge Üniversitesi Kavli Kozmoloji Enstitüsü’nden Ignas Juodžbalis ve Roberto Maiolino’nun öncülük ettiği uluslararası araştırma ekibi, teleskobun NIRSpec cihazını kullanarak kara deliğin çevresindeki gaz üzerinde yarattığı kütleçekimsel etkiyi haritaladı. Doğrudan ölçümler, kara deliğin kütlesinin öngörülenden 10 milyon kat daha yüksek olduğunu ve yaklaşık 50 milyon Güneş kütlesine ulaştığını gösterdi.

Daha da dikkat çekici olan ise, bu dev kara deliğin içinde bulunduğu galaksinin toplam kütlesinin yaklaşık üçte ikisini, yani yüzde 66’sını tek başına oluşturmasıydı. Günümüz evreninde merkezi kara delikler genellikle ev sahibi galaksilerinin kütlesinin yalnızca küçük bir bölümünü temsil ederken, bu nesnenin galaksisine kıyasla olağanüstü büyük bir kütleye sahip olması mevcut teorileri ciddi biçimde zorladı.

Teoriler ters yüz oldu: Yıldızlardan önce oluşmuş

Astrofizikte yaygın kabul gören klasik modele göre süreç, dev bir yıldızın ömrünün sonunda çökerek küçük bir kara delik oluşturmasıyla başlar; bu kara delik ise çevresindeki maddeyi yutarak ve diğer kara deliklerle birleşerek zaman içinde süper kütleli bir yapıya dönüşür.

Klasik anlayışa göre önce galaksiler ve yıldızlar oluşur, kara delikler ise bu yapılardan beslenerek zamanla büyürdü. Ancak yeni keşfedilen sistemde gazın neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluştuğu, yıldız oluşumunun izleri sayılan oksijen gibi ağır elementlerin oranının Güneş’e kıyasla yüzde 0,5’in altında kaldığı belirlendi. Araştırmacılar bu nedenle yapıyı, yıldız süreçlerinden önce ortaya çıkmış “neredeyse tamamen çıplak bir kara delik” olarak nitelendiriyor.

Astrofizikte yeni bir dönem başlıyor

Nature ve Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergilerinde yayımlanan iki ayrı çalışmada duyurulan keşif, evrenin ilk büyük yapılarının sanıldığı gibi galaksiler değil, doğrudan devasa kara delikler olabileceğine işaret ediyor.

Uzmanlara göre bu keşif, kara deliklerin nasıl oluşup büyüdüğüne ilişkin mevcut modellerin baştan değerlendirilmesini gerektirebilecek ölçekte bir paradigma değişimine işaret ediyor. Maddenin, yıldız çöküşü evresinden geçmeden, Büyük Patlama sonrası ortaya çıkan doğrudan yoğunluk dalgalanmaları nedeniyle kendi içine çökerek devasa “ilksel” yapılar oluşturmuş olabileceği ihtimali ise önümüzdeki yılların en önemli kozmoloji araştırma konularından biri olmaya aday gösteriliyor.