James Webb Uzay Teleskobu (JWST), CANUCS-LRD-z8.6 adı verilen son derece uzak bir galaksinin merkezinde hızla büyüyen bir süper kütleli kara deliği (SMBH) ilk kez gözlemledi. Ulusal Astrofizik Enstitüsü'nden (INAF) araştırmacıları içeren uluslararası bir ekip tarafından yürütülen araştırma, Nature Communications dergisinde yayınlandı. Gözlem, Büyük Patlama'dan sadece 570 milyon yıl sonrasına giderek erken Evren'i araştırma yeteneğimizi bir kez daha ileriye taşıyor.
Kütle Anomalisi birlikte evrim modellerine meydan okuyor
CANUCS-LRD-z8.6, uzak Evrendeki doğası hala kısmen bilinmeyen nesneler olan, bulunması zor “küçük kırmızı noktalar” sınıfına aittir. JWST NIRSpec (Yakın Kızılötesi Spektrograf) cihazının mümkün kıldığı analizler, kara deliğin kütlesi ile ev sahibi galaksinin kütlesi arasındaki oranda önemli bir anormallik ortaya çıkardı. Kara deliğin tahmini kütlesi yaklaşık 100 milyon dolarlık güneş kütlesine eşittir; bu, galakside bulunan yıldızların toplam kütlesiyle karşılaştırıldığında alışılmadık derecede yüksek bir değerdir ve yaklaşık 8 milyar dolarlık güneş kütlesi olduğu tahmin edilmektedir..
Şekil 1: Görüntü, Webb teleskopunun yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) tarafından gözlemlenen CANUCS-LRD-z8.6 galaksisinin MACS J1149.5+2223 galaksi kümesindeki konumunu göstermektedir. Sağda, CANUCS-LRD-z8.6 galaksisinin bulunduğu bölgenin ayrıntılarını gösteren yakınlaştırılmış bir görünüm. Katkıda bulunanlar: ESA/Webb, NASA ve CSA, G. Rihtaršič (Ljubljana Üniversitesi, FMF), R. Tripodi (Ljubljana Üniversitesi, FMF)
Şekil 2: MACS J1149.5+2223 gökada kümesinin Webb teleskopunun yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) tarafından gözlemlenen kısmı. Resimde, uzayın derinliklerinde, siyah bir arka plan üzerinde, çeşitli şekil ve renklerde çok sayıda parlak gökada gösterilmektedir. Bazı büyük mavi sarmal gökadalar, bazı büyük soluk beyaz eliptik gökadalar ve birçok orta büyüklükte turuncu ve kırmızı gökada bulunmaktadır. Daha küçük galaksiler bile, çok küçük, belli belirsiz görülebilen noktalara kadar tüm bu renklerde görünür. Katkıda bulunanlar: ESA/Webb, NASA ve CSA, G. Rihtaršič (Ljubljana Üniversitesi, FMF), R. Tripodi (Ljubljana Üniversitesi, FMF)
Geleneksel olarak kozmolojik gözlemler yakın bir korelasyonun varlığını öne sürmektedir: Tipik olarak bir SMBH'nin büyümesi, ev sahibi galaksinin büyümesiyle orantılıdır. Ancak bu durumda merkezi kara deliğin, o uzak zamanda bilinen en büyük ev sahibi galaksilerden biri için beklenenden daha büyük olduğu ortaya çıkıyor. Bu sonuç, nispeten küçük galaksilerde bile kara deliklerin evrenin ilk yüz milyonlarca yılı kadar erken bir zamanda oluşmuş ve artan bir hızla büyümeye başlamış olabileceğini öne sürüyor.
Araştırmanın ilk yazarı ve INAF araştırmacısı Roberta Tripodi, keşfin etkisinin altını çizdi:“Bu keşif gerçekten olağanüstü. Büyük Patlama'dan 570 milyon yıl sonrasına dayanan ve hızla büyüyen, bu kadar genç bir galakside beklediğimizden çok daha hızlı büyüyen süper kütleli bir kara deliğe ev sahipliği yapan bir galaksiyi gözlemledik. Bu, erken evrendeki kara deliklerin ve galaksilerin oluşumuna ilişkin anlayışımızı zorluyor ve bu nesnelerin nasıl oluştuğuna dair yeni araştırma yolları açıyor.”.
Spektral ayrıntılar ve gelecekteki beklentiler
Biriken kara deliğin tanımlanması, NIRSpec ile elde edilen spektrumla doğrulandı. Enerjik radyasyonla güçlü bir şekilde iyonize olan ve kompakt bir kaynak etrafında hızla dönen gazın varlığı: galaksinin merkezi bölgelerinde aktif bir SMBH'nin şaşmaz sinyalleri. Galaksinin kimyasal bileşiminin analizi, ağır elementlerin az olduğunu gösteriyor; bu da CANUCS-LRD-z8.6'nın kimyasal evriminin hala erken aşamalarında olduğunu gösteriyor. Galaksinin genç yaşı ile kara deliğin muazzam kütlesi arasındaki tutarsızlık, bu kadar hızlı büyümeye olanak sağlayan fiziksel süreçler hakkında yeni soruları gündeme getiriyor. Bu soruları daha derinlemesine incelemek için bilim ekibi daha ileri gözlemler planladı. Araştırmacılar, kara deliğin özellikleri ve dinamikleri hakkındaki anlayışımızı geliştirmek amacıyla galaksideki soğuk gaz ve tozu ayrıntılı olarak incelemek için ALMA radyo teleskopunu ve yine Webb'i kullanacaklar.
Kapak resmi: Resim, Webb teleskobunun yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) tarafından gözlemlenen, MACS J1149.5+2223 gökada kümesindeki CANUCS-LRD-z8.6 gökadasının konumunu göstermektedir. Sağda, CANUCS-LRD-z8.6 galaksisinin bulunduğu bölgenin ayrıntılarını gösteren yakınlaştırılmış bir görünüm. Katkıda bulunanlar: ESA/Webb, NASA ve CSA, G. Rihtaršič (Ljubljana Üniversitesi, FMF), R. Tripodi (Ljubljana Üniversitesi, FMF)
Bir yanıt yazın