Yeni bir araştırmaya göre bilim insanları, 10 milyar yıldan daha uzun bir süre önce, “kozmik öğle” olarak bilinen bir dönemde var olan ve galaktik devler arasında bu kadar yakın bir etkileşimin en erken görüntüsünü sağlayan, birleşen galaksilerin merkezinde bulunan bir çift süper kütleli kara delik tespit etti.
Her biri Güneş’ten yaklaşık 300 milyar kat daha büyük olan devasa kara deliklerin keşfi, Samanyolu da dahil olmak üzere büyük galaksilerin çekirdeklerini işgal eden bu kozmik devlerin evrimine yeni bir pencere açıyor. Bilim insanları erken evrendeki kara deliklerin daha küçük kara delikler arasında bir dizi birleşme yoluyla muazzam ölçeklere ulaştığını düşünüyorlar. Ancak yeni gözlemler, evrenin iki ila üç milyar yaşında olduğu bu etkili dönemde bu nesneleri bu kadar yakın bir mesafede, sadece birkaç bin ışık yılı uzaklıkta, ortaya çıkaran ilk gözlemler.
Bir kara delik, olay ufku olarak bilinen sınırından hiçbir şeyin, ışığın bile, kaçamayacağı kadar muazzam bir yerçekimine sahip ultra kompakt bir nesnedir. Küçük kara delikler büyük yıldızların kısa süreli patlamalarından anında oluşabilirken, galaksilerin merkezinde bulunan süper kütleli kara deliklerin (SMBH’ler) oluşumu genellikle milyonlarca yıl sürer. Bu SMBH’lerden bazıları, kara delikler ve onları çevreleyen disklerdeki malzeme arasındaki etkileşimlerle beslenen ultra parlak nesneler olan kuasarlara güç verebilir.
SMBH’lerin tam olarak nasıl evrimleştiği, astronomide modern evrenin yapısına ışık tutabilecek önemli bir sorudur. Kozmik öğle vakti bu ipuçlarını aramak için ideal bir zamandır, çünkü bu dönem yoğun galaktik büyüme atakları ve süper yüklü yıldız oluşumu ile tanımlanmıştır. Ancak bir kiloparsekin 3.261 ışık yılına eşit olduğu kiloparsek ölçeklerinde etkileşime giren SMBH’ler kozmik öğle vakti boyunca hiç görülmemiştir çünkü bu çiftlerin daha ince ayrıntılarını bu kadar geriye giderek tespit etmek zordur.
Şimdi, Urbana-Champaign’deki Illinois Üniversitesinde astrofizik okuyan bir yüksek lisans öğrencisi olan Yu Ching Chen liderliğindeki bilim insanları, kozmik öğle vakti kuasarlara güç veren kiloparsek ölçeğindeki süper kütleli kara delik çiftinin uzun zamandır aranan bu görüntüsünü nihayet yakaladılar.
Çarşamba günü Nature dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre ekip, SDSS J0749 + 2255 olarak bilinen bir nesneyi, erken evrende “çift kuasarların beklenen popülasyonunda uzun süredir devam eden bir boşluğu dolduran” bir “çift kuasar sistemi” olarak tanımlamak için birkaç sofistike teleskop kullandı.
Bilim insanları yıllardır kozmik öğle vaktindeki bu sistemlerden birini tespit etmeyi umuyordu. Çünkü bu çiftler tek bir SMBH’ye dönüşmenin son aşamasındalar. Sonuç olarak, bu eski çağdaki çift kuasarlar, SMBH’lerin ve onlara ev sahipliği yapan galaksilerin erken evrimine bir bakış sunuyor. Ancak, uzaktaki bir gözlemin gerçekten bir çift kuasar sistemi mi yoksa kütleçekimsel merceklenme olarak bilinen tuhaf bir optik yanılsama nedeniyle bir çift gibi görünen tek bir kuasar mı olduğunu ayırt etmek zor.
Chen ve meslektaşları, J0749+2255‘i faaliyetteki en hassas gözlemevlerinden bazılarıyla dikkatlice gözlemleyerek bu buluşu gerçekleştirebildiler. Ekip ilk olarak sistemi, dış uzay nesnelerinin konumlarını ve hareketlerini benzeri görülmemiş bir doğrulukla çözebilen Avrupa Uzay Ajansının Gaia uydusu ile görüntüledi. Daha sonra araştırmacılar Hubble Uzay Teleskobunu kullanarak sistemi yakınlaştırdılar ve aynı kuasarın çift görüntüsünden ziyade gerçekten iki kuasar içerdiğini doğruladılar.
Tekniğin başarısı, kozmik öğlende bu sistemlerden daha fazlasının tespit edilebileceği olasılığını artırıyor ve bu da modern evrende bol miktarda bulunan SMBH’lerin kökenine dair daha fazla bilgi sağlayacak gibi görünüyor. Chen, erken evrendeki çift kuasarların gelecekteki gözlemlerinin kozmolojik simülasyonları kısıtlamaya yardımcı olabileceğini ve aynı zamanda kara deliklerin ve ev sahibi galaksilerin birlikte gerçekleştirdiği destansı evrimini ortaya çıkarabileceğini belirtti.
Derleyen: Alp Eren Gümüş
