Antik Süper Kütleli Kara Delik, Galaksi Öldüren Rüzgarlar Estiriyor

James Webb Teleskobu ve Kara Delik Rüzgarları

James Webb Uzay Teleskobu (JWST) kullanan gökbilimciler, beslenen bir süper kütleli kara delikten gelen güçlü “galaksi boyutunda” bir rüzgarın en erken örneğini tespit ettiler. Süper kütleli kara delik tarafından desteklenen bir kuasar’dan esen bu güçlü rüzgar, inanılmaz hızlarda galaksisinden gaz ve tozu iterek ev sahibi galaksisinde yıldız oluşumunu engelliyor.

J1007+2115 Kuasarı

J1007+2115 olarak adlandırılan bu kuasar o kadar uzak ki, Büyük Patlama’dan sadece 700 milyon yıl sonra – 13,8 milyar yıllık evrenin şu anki yaşının yaklaşık %5’i iken – görüldüğü gibi görünüyor. Bu, J1007+2115’i şimdiye kadar görülen üçüncü en eski kuasar yapsa da, ondan akan güçlü, galaksi boyutunda bir rüzgarla gözlemlenen en eski kuasar.

J1007+2115 Kuasarından Gelen Rüzgarlar

Bu kuasardan gelen çıkışlar sadece eski olmaları nedeniyle dikkat çekici değil. J1007+2115’teki rüzgarlar, kaynaklarındaki kara delikten şaşırtıcı bir şekilde 7.500 ışık yılı boyunca uzanıyor; bu da yaklaşık 25 güneş sisteminin yan yana dizilmesine eşdeğer. Araştırmacılar, her yıl taşıdıkları malzemenin 300 güneşe eşdeğer olduğunu ve hızlarının ışığın 6.000 katına eşdeğer olduğunu söyledi.

Keşfin Önemi

Keşif ekibi lideri ve Arizona Üniversitesi araştırmacısı Weizhe Liu, Space.com’a “Bugün bilinen, biriken bir süper kütleli kara delik tarafından desteklenen üçüncü en eski ve üçüncü en uzak kuasar” dedi. “Bildiğimiz kadarıyla, bu galaksi ölçeğindeki kuasar kaynaklı rüzgar şu anda bilinen en eski rüzgar.”

Galaksi Öldüren Rüzgarlar

Bu beslenen merkezi süper kütleli kara delikten gelen rüzgarlar, ses hızının 6.000 katı hızla içinden geçtikleri ev sahibi galaksiyi “öldürmek” için yeterince güçlü olabilir; çünkü yeni yıldızlar doğurmak için ihtiyaç duyduğu maddeden mahrum bırakıyorlar.

Süper Kütleli Kara Delikler ve Rüzgarlar

Tüm büyük galaksilerin kalplerinde, güneşin kütlesinin milyonlarca ila milyarlarca katı arasında bir kütleye sahip süper kütleli kara deliklere sahip olduğuna inanılıyor. Ancak bu kara deliklerin hepsi, evrendeki en parlak ışık kaynakları olan kuasarlara güç vermiyor. Bunun nedeni, bazı süper kütleli kara deliklerin beslenebilecekleri çok miktarda gaz ve tozla çevrili olmamasıdır. Örneğin, kendi galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A* (Sgr A*) sessiz ve loştur.

Kuasarlar ve Aktif Galaktik Çekirdekler

Diğer süper kütleli kara delikler, onları kademeli olarak besleyen bir yığılma diski adı verilen düzleştirilmiş bir bulutta etraflarında dönen zengin bir malzemeyle çevrilidir. Merkezi kara delikin muazzam yerçekimi etkisi, yığılma disklerinde güçlü sürtünmeye neden olarak bu malzemeyi ısıtır ve parlak bir şekilde parlamasına neden olur. Aktif galaktik çekirdekler (AGN’ler) olarak adlandırılan bu bölgeler o kadar parlaktır ki, etraflarındaki galaksideki her yıldızın birleşik ışığından daha parlak olabilirler. Büyük mesafelerden bakıldığında, bu bölgelere “kuasar” denir.

Kuasar Rüzgarlarının Etkisi

Yığılma diskleri tarafından yayılan güçlü radyasyonun başka bir etkisi daha vardır: AGN’nin etrafındaki gaz ve toz gibi maddeyi uzaklaştırır. Bu kuasar rüzgarları ayrıca gaz ve tozu daha geniş kuasar barındıran galaksiden de uzaklaştırabilir.

J1007+2115 Kuasarındaki Rüzgarların Hızı ve Kütlesi

JWST’nin yardımıyla araştırmacılar, J1007+2115’teki kuasar rüzgarlarındaki malzemenin inanılmaz bir şekilde saatte 4,7 milyon mil (7,6 milyon km/saat) hızla hareket ettiğini görebildiler. Tahmin edebileceğiniz gibi, böylesine güçlü ve geniş kapsamlı rüzgarlar çok miktarda madde taşır. Liu, J1007+2115’teki kuasar rüzgarlarının her yıl 300 güneşe eşdeğer kütleye sahip malzeme taşıdığını söyledi.

J1007+2115’in Ev Sahibi Galaksisi

J1007+2115’e ev sahipliği yapan galaksi, JWST tarafından görüldüğü gibi, yıldızların yapı taşları olan yoğun moleküler gaz ve toz bakımından zengindir. Galaksi, her yıl yaklaşık 80 ila 250 güneş kütlesi oranında yıldız oluşturur. Ancak bu galaksiden gelen ışık bize 13,1 milyar yıldır seyahat ediyor; yani şu anda oldukça farklı olması muhtemel. Özellikle bu kuasar rüzgarları sayesinde yıldız patlaması aktivitesi uzun süre devam etmemiş olabilir.

Kuasar Rüzgarlarının Sonuçları

Bu kuasar rüzgarları yoluyla gaz ve tozun temizlenmesi, onları çalıştıran süper kütleli kara delik için besin kaynağını da kesecektir. Bu, kütlesi 1 milyar güneşe eşit olduğu tahmin edilen süper kütleli kara delikin büyümesinin de durdurulmuş olabileceği anlamına gelir. “Rüzgar, büyük miktarda gazı dışarı itiyor” dedi Liu. “Bu, yıldız oluşturmak için gaza ihtiyaç duyan galaksinin yıldız oluşum aktivitesini ve aynı zamanda gazın birikmesine ihtiyaç duyan süper kütleli kara delikin kendisinin büyümesini de baskılayabilir.”

Ölü Galaksi

Bu, bu erken galaksinin artık ölü bir galaksi olduğu ve yıldız oluşturan malzemesinin temizlenmesi ve yıldız doğumunun kısıtlanması sonucunda fazla büyümediği anlamına gelebilir.

Gelecekteki Araştırmalar

Ekip, kuasar rüzgarlarını ve ev sahibi galaksileri üzerindeki etkilerini araştırmakla henüz işini bitirmedi. Onları avlamaya devam edecekler ve hatta Büyük Patlama’dan sonraki bir milyar yıldan daha kısa bir sürede var olan daha fazlasını ortaya çıkarabilirler. “Şimdi, çok erken evrende bu tür galaksi ölçeğinde, kuasar kaynaklı rüzgarları aramayı ve bir popülasyon olarak özelliklerini öğrenmeyi hedefliyoruz” diye bitirdi Liu.

Süper Kütleli Kara Delikler Hakkında İlginç Bilgiler

• Süper kütleli kara deliklerin kütleleri, Güneş’in kütlesinin milyonlarca ila milyarlarca katı arasında değişebilir.
• Süper kütleli kara delikler, galaksilerin merkezlerinde bulunur.
• Süper kütleli kara delikler, etraflarındaki maddeyi yutarak büyürler.
• Süper kütleli kara delikler, kuasarlara güç sağlayabilir.

Süper Kütleli Kara Delikler ve Kuasarlar Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Süper kütleli kara delikler nasıl oluşur?

Süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu tam olarak bilinmemektedir. Ancak, büyük yıldızların çökmesiyle veya daha küçük kara deliklerin birleşmesiyle oluşabilecekleri düşünülmektedir.

Kuasarlar nedir?

Kuasarlar, evrendeki en parlak ışık kaynaklarıdır. Süper kütleli kara delikler tarafından desteklenirler.

Kuasarlar neden bu kadar parlaktır?

Kuasarlar, süper kütleli kara deliklerin etrafındaki maddeyi yutmasıyla ortaya çıkan enerji nedeniyle bu kadar parlaktır.

Kuasarlar ne kadar uzaktadır?

Kuasarlar, milyarlarca ışık yılı uzaklıkta olabilir.

Kuasarlar hakkında daha fazla bilgiyi nerede bulabilirim?

Kuasarlar hakkında daha fazla bilgiyi NASA ve ESA gibi uzay ajanslarının web sitelerinde bulabilirsiniz.

Kaynak:

https://arxiv.org/abs/2409.02110