Uluslararası bir ekip tarafından yürütülen ve dergide yayınlanan araştırma DoğaJames Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile gerçekleştirilen gözlemlere dayanmaktadır ve Ulusal Astrofizik Enstitüsü (INAF), Floransa Üniversitesi, Pisa Scuola Normale Superiore, Roma Sapienza Üniversitesi ve Insubria Üniversitesi'ni içeren önemli bir İtalyan bilimsel katkısından yararlanmaktadır. Analiz edilen nesne, “küçük kırmızı noktalar” kategorisine ait son derece kompakt, aktif bir gökada olan Abell 2744-QSO1'dir.yıldızlararası toz ve kozmolojik mesafe nedeniyle ışık emisyonu kırmızı frekanslara doğru kaymış gibi görünen ve Pandora adı verilen galaksi kümesinin uyguladığı yerçekimsel mercek etkisi ile güçlendirilen.
Teleskopta NIRSpec tayfçekerinin kullanılması, hidrojen gazının galaktik yapının merkezi etrafındaki hareketinin hassas bir şekilde haritalandırılmasını mümkün kıldı. Spektral kayma analizi Gazın, gezegen sistemlerini yöneten aynı mekanik yasalara göre yoğunlaştırılmış bir merkezi kütle etrafında yörüngede döndüğünü gösteren Keplerian dönme profilini ortaya çıkardı. Bu kinematik kanıt şunu belirlememize olanak sağladı: merkezi nesnenin 50 milyon güneş kütlesine eşdeğer bir kütlesi var. Gözlemin özelliği, sistemin bileşenleri arasındaki orantılı ilişkide yatmaktadır: Kara delik, tüm galaktik kütlenin üçte ikisini kendi içinde yoğunlaştırıyor; süper kütleli kara deliklerin, ana sistemin toplam kütlesinin yalnızca minimum bir kısmını oluşturduğu yerel Evrenin galaksileriyle karşılaştırıldığında anormal bir konfigürasyon..
Solda, NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu üzerindeki NIRCam cihazı tarafından çekilen bir görüntü, Abell 2744-QSO1'i gösteriyor. Sağda, Webb'in integral alan birimi (IFU) kullanılarak yapılan QSO1'deki gaz hızı haritası, merkezinde 50 milyon güneş kütleli bir kara deliğin kanıtını ortaya koyuyor. Kredi: NASA, ESA, CSA, Ignas Juodžbalis (Cambridge), Cosimo Marconcini (Floransa Üniversitesi), Roberto Maiolino (Cambridge), Francesco D'Eugenio (Cambridge), Hannah Übler (MPE)
Doğrudan ölçüm, kozmik yapıların doğuşuna ilişkin teorik modellerin referans parametrelerini değiştirir. Floransa'daki INAF'ta araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Giovanni Cresci, metodolojik yeniliği anlattı: “Yerçekimsel mercek etkisi ve JWST teleskopunun hassasiyeti sayesinde, ilk kez Büyük Patlama'dan sadece 700 milyon yıl sonra Küçük Kırmızı Nokta'daki bir kara deliğin etrafındaki gazın hareketlerini modellemeyi başardık. Bunu yapmak için INAF Arcetri ve Floransa Üniversitesi'nde geliştirilen yeni bir kod olan MOKA3D'yi kullandık; bu kod, çevredeki gaz üzerindeki kütleçekimsel etkisi sayesinde kara deliği 'ağırlamamıza' olanak sağladı. Sonuç şaşırtıcı: Kara delik tek başına galaksinin tüm kütlesinin üçte ikisini içeriyor; bu da kara deliğin daha küçük kara deliklerin bir araya gelmesiyle daha yavaş bir şekilde değil, çok büyük bir gaz kütlesinin doğrudan çökmesiyle oluştuğunu gösteriyor.”.
Spektroskopik bulgular da şunu gösteriyor: Abell 2744-QSO1, Güneş'inkine kıyasla %0,5'ten daha az bir metaliklik ile karakterize edilen, neredeyse tertemiz bir kimyasal ortama batırılmıştır.. Orada Hidrojen ve helyumun neredeyse mutlak yaygınlığı, oksijen gibi ağır elementlerin kıtlığıyla birleştiğinde, sonraki yıldız nesillerinden türetilen yıldız nükleosentezi süreçlerinin galakside henüz büyük ölçüde gelişmediğini kanıtlıyor..
Merkezi kara deliğin olgunluğu ile çevredeki galaksinin kimyasal başlangıç aşaması arasındaki bu asimetri, “ağır tohumlar” hipotezi olarak adlandırılan hipotez için sağlam ampirik destek sunmaktadır. Giovanni Cresci sözlerini tamamladı: “Sonuç, Evrenin bu ilk galaksilerindeki kara deliklerin kütlesini tahmin etmek için şimdiye kadar elde edilen tek dolaylı ölçümleri doğruluyor ve ilkel galaksilerin merkezindeki kara deliklerin oluşumu ve evrimine ilişkin teorik modellerin temel bir ayırt edici özelliğini temsil ediyor”.
NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu'nun NIRCam'i tarafından çekilen kapak resmi, Abell 2744-QSO1'i, Abell 2744 gökada kümesinin (Pandora Kümesi) yerçekimsel merceği tarafından büyütülmüş ve üçlü bir görüntü halinde yansıtılmış olarak göstermektedir. Kredi: NASA, ESA, CSA, Lukas Furtak (Ben-Gurion Üniversitesi)
Bir yanıt yazın