James Webb’den Dev Keşif: 6 Milyar Güneş Kütlesinde Gizemli Karadelik Tespit Edildi

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin derinliklerinde, Dünya'dan 10 milyar ışık yılı uzaklıkta gizlenmiş, şimdiye kadar tespit edilen en uzak ve "uyuyan" kara deliği keşfetti. Science dergisinde yayımlanan yeni bir çalışmaya göre, MRG-M0138 adlı galakside yer alan bu devasa nesne, benzer türdeki gök cisimleri için daha önce belirlenmiş mesafe rekorunu tam 15 kat aşarak astronomi dünyasında yeni bir sayfa açtı.

Evrenin 13,8 milyar yıllık tarihinin erken dönemlerinde oluşmuş olan bu tür kara deliklerin incelenmesi, bilim insanlarına evrenin gençlik yıllarında bu dev yapıların nasıl evrildiğine dair eşsiz veriler sunuyor. Araştırmacılar, MRG-M0138 galaksisinde geçmişte çok hızlı büyüyen ve aşırı parlak bir kuasarın bulunduğuna inanıyor. Bu aktif dönemde kara deliğin, yeni yıldızların oluşumu için gerekli olan gazın büyük bir kısmını galaksiden dışarı ittiği tahmin ediliyor.

Söz konusu gaz tahliyesi, galaksideki yıldız oluşum sürecini hızla durdurarak sistemi adeta "felç etti". Bu durum, kara deliğin besin kaynağını yok ederek onu pasif bir hale getirdi ve günümüzde bölgenin neden bu kadar sessiz ve durağan göründüğünü açıklıyor. Bilim insanları, antik galaksilerde yıldız oluşumunun ne kadar hızlı sona erdiğini anlamaya çalışırken, JWST'den gelen verilerle bu süreci analiz etmeye devam ediyor.

Çalışmanın başyazarı ve Carnegie Science bünyesinde görev yapan bilim insanı Andrew Newman, MRG-M0138'deki yıldızların çok eski olduğunu, ancak JWST ile gözlemlenen diğer benzer galaksilerde yıldız oluşumunun çok daha geç durduğunu belirtti. Newman, bu durumu sönmüş bir ateşten kalan küllere benzeterek, gelecekteki araştırmaların odağının galaksiden dışarı atılan gaz izlerini bulmak ve MRG-M0138'den daha aktif olan kara deliklerin etkilerini incelemek olacağını vurguladı.

Araştırmanın en çarpıcı detaylarından biri ise kara deliğin kütlesiyle ilgili. Yapılan hesaplamalar, bu kozmik canavarın Güneş'in yaklaşık 6 milyar katı kütleye sahip olduğunu ortaya koydu. Ancak bu ölçümü yapmak oldukça zordu; çünkü kara delik "uyuyan" durumda olduğu ve çevresindeki gazlarla herhangi bir etkileşime girmediği için tüm ışık dalga boylarında tamamen görünmez kalıyordu.

Kütle ölçümü için bilim insanları, normalde sadece Dünya'ya çok daha yakın galaksilerde kullanılan bir yöntemi, yıldızların hareketlerini takip ederek yeniden uyarladılar. Bu zorlu işlemi gerçekleştirmek için "kütleçekimsel merceklenme" adı verilen doğal bir kozmik büyüteçten yararlandılar. MRG-M0138 ile Dünya arasında bulunan başka bir galaksinin muazzam kütleçekimi, arkadaki nesnelerden gelen ışığı bükerek yıldız gruplarını büyüttü.

Bu doğal mercek etkisi sayesinde MRG-M0138'in görüntüsü normalden yaklaşık 30 kat daha büyük göründü. Bu sayede araştırmacılar, kara deliğin çevresinde dönen yıldızların hareketlerini hassasiyetle takip edebildi. Yıldızların dönüş hızları ve merkeze olan uzaklıklarına göre değişen hareket dinamikleri analiz edilerek, kara deliğin devasa kütlesi kesinleştirildi.

University College London'dan astrofizik profesörü Richard Ellis, bu tekniğin erken evren galaksileri için uygulanabilir olduğunun kanıtlanmasının, kara deliklerin zaman içindeki gelişimini anlamak ve galaksi evrimindeki rollerini belirlemek için tam kapsamlı bir envanter çıkarma imkanı sağlayacağını belirtti.

Buna rağmen, JWST'nin gökyüzünün sadece küçük bir bölümüne odaklanacak şekilde tasarlanmış olması nedeniyle, daha geniş kapsamlı araştırmalar için farklı araçlara ihtiyaç duyuluyor. Ekip, geniş açılı gözlemler yapabilen Euclid Uzay Teleskobu ve yakında fırlatılması planlanan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu'ndan gelecek verileri bekliyor.

Andrew Newman, erken evrende yıldız oluşumunun durduğu ve kütleçekimsel merceklerle büyütülmüş daha fazla galaksi bulmayı hedeflediklerini ifade etti. Bu nadir nesneleri keşfetmek için geniş gökyüzü alanlarının hassas kızılötesi görüntüleri gerektiği, Euclid ve Roman teleskoplarının tam da bu ihtiyacı karşılayacağı belirtildi.