James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak toplanan gözlemler, kütlesi Güneş'in 9 milyon katı olan ve aktif olarak büyüyen, etrafındaki uzaydan maddeyi emen aktif bir süper kütleli kara delik ortaya çıkardı. Büyük Patlama'dan 570 milyon yıl sonra, büyüyen ilk süper kütleli kara delik, ancak bilim adamları rekoru uzun süre elinde tutmayacağını umuyor.
Şimdiye kadar keşfedilen en eski galaksilerden birinin içinde bir kara delik bulundu. EGSY8p7Keşfi, erken evrenin en büyük gizemlerinden birinin çözülmesine yardımcı olabilir: Kozmik Şafak'taki kara deliklerin bu kadar kısa bir süre içinde nasıl bu kadar büyük boyutlara ulaştığı.
Austin'deki Texas Üniversitesi'nden astrofizikçi Rebecca Larson liderliğindeki keşfi detaylandıran bir makale, The Astrophysical Journal'ın özel bir sayısında yayınlandı. Larson, ScienceAlert'e “En uzak aktif galaktik çekirdeği (AGN) ve şimdiye kadar bulduğumuz en eski kara deliği bulduk” dedi. Larson başlangıçta CEERS 1019'u evrenin çok erken dönemlerinde yıldız oluşumunun ürettiği ışığı inceleyen çalışmasının bir parçası olarak gözlemledi.
Lyman alfa radyasyonu adı verilen bu ışığın, yıldız oluşumu sırasında nötr hidrojenin iyonlaşmasıyla üretildiği düşünülüyor. Erken evren, ışığın yayılmasını önleyen bir nötr hidrojen sisi ile doluydu, ancak bu hidrojen iyonlaştıktan sonra ışık serbestçe yayılabilirdi.
Bilindiği gibi bu yeniden iyonlaşma Çağı tam olarak incelenmemiştir. Bunun 13,8 milyar yıl önceki Büyük Patlama'dan sonraki ilk milyar yılda olduğunu biliyoruz, ancak erken evrene bu kadar yakından bakmak çok zor. CEERS 1019 ve diğer birkaç ultra erken gökada, nispeten parlak oldukları için bu çalışma için mükemmel nesnelerdir. Galaksi, 2015 yılında Hubble verilerinde tanımlandı ve o sırada gözlemlenen en eski ve en uzak galaksiydi.
Sonraki gözlemler onun varlığını doğruladı, ancak daha ayrıntılı bilgiler belirsizliğini korudu: Evrenin genişlemesi nedeniyle evrendeki en eski ışık, spektrumun kızılötesi kısmına o kadar kaydı ki, JWST gibi güçlü bir özel kızılötesi alete ihtiyaç duyuldu. onu incelemek için
JWST ortaya çıktığında, bu çağın Hubble gökadalarının en parlakı olan CEERS 1019 bariz bir hedef haline geldi. Teleskop, dört aletiyle birlikte galaksiye yalnızca bir saat baktı, ancak zengin bir veri sağladı.
Sonra Larson, onun pek beklemediği bir şey fark etti. Parlak yıldız oluşumuna ek olarak, genellikle AGN ile ilişkilendirilen geniş bir emisyon özelliği vardı. AGN araştırmacılarından bazılarına bundan bahsettiğinde işler ilginçleşti. Tipik olarak, erken evrendeki bir galaksi ya bir süpernovadan ışık yayar ya da yıldız oluşumundan ışık yayar. İkisini de aynı galakside görmek son derece beklenmedikti.
"Haftalarca olması gerektiğini, birinin ya da diğerinin olması gerektiğini tartıştık. Ve her ikisinin de olduğu ortaya çıktı. Gördüğümüz emisyon çizgileri üzerinde kara deliğin bir miktar etkisi var, ancak görüntülerimizde gördüğümüz ışığın çoğuna hala galaksinin yıldız oluşturan kısmı hakim." Süper kütleli bir kara deliğin 13,2 milyar yıl önce var olması ve büyümeye devam etmesi, düşündüğünüz kadar şaşırtıcı değil.
Erken evrende çok daha büyük kara delikler keşfedildi, Büyük Patlama'dan 1342 milyon yıl sonra keşfedilen yarı galaksi J0928+690, 800 milyon Güneş büyüklüğünde süper kütleli bir kara deliğe sahip. Büyük Patlama'dan 0313 milyon yıl sonra keşfedilen J1806-670'daki kara delik, 1,6 milyar Güneş büyüklüğünde.
Bu kuasarların her ikisine de AGN emisyonu hakimdir. Larson ve meslektaşlarına göre, CEERS 1019 bir ara aşamadır: Daha sonra, daha büyük, AGN'nin hakim olduğu galaksiler ile bu galaksilerin ve onların kara deliklerinin ilk etapta nasıl oluşmaya başladığı arasındaki nokta. CEERS 1019'daki süper kütleli kara deliğe bakan araştırmacılar, nesnenin evrendeki en eski yıldızlardan biri gibi büyük kütleli bir nesnenin çökmesinden oluştuğuna inanıyor. Bu yıldızlar, bugün çevremizde gördüğümüz yıldızlardan çok ama çok daha büyüktü, dolayısıyla böyle bir çöküşten kaynaklanan bir kara delik, süper kütleye giden yolda bir avantaj sağlardı.
Larson'ın işaret ettiği gibi, sonuçlar yalnızca bir saatlik gözlemle elde edildi. Gerçekten derin gözlemlerin daha uzak ve hatta daha sönük galaksileri ortaya çıkarması bekleniyor ki bu da nihayet evrenin nasıl doğduğunu ve nasıl büyüdüğünü anlamamıza yardımcı olacak.
Ayrıca okuyun:
- Gökbilimciler bir kara deliğin enerjik aktivasyonuna tanık oldular
- Süper kütleli kara delik Sagittarius A* 200 yıl önce uyandı