Astronomlar, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından yapılan son keşiflerle, evrenin ilk dönemlerinde kara delillerin nasıl büyüdüğüne dair önemli ipuçları elde etti. Bu keşifler, “Little Red Dots” (LRD’ler) olarak adlandırılan ve daha sonra birleşerek devasa kara delillere dönüşen küçük kırmızı noktaların varlığını ortaya koyuyor. Araştırma, Publications of the Astronomical Society of Japan dergisinde yayımlandı.
Geniş kabul gören görüşe göre, günümüzdeki büyük galaksilerde devasa süperkütleli kara deliller (SMBH) bulunmaktadır. Ancak, bu kara delillerin tam olarak nasıl bu kadar kütleli hale geldiği hala net değil. Astrofizikçiler, birleşmelerin bu süreçte önemli bir rol oynadığını bilseler de, 13 milyar yıldan uzun süren kozmik tarihte bu sürecin nasıl gerçekleştiği hala birçok soru işaretiyle dolu.
Bu devasa SMBH’lerin milyonlarca veya milyarlarca güneş kütlesine sahip olması bir muammadır. Samanyolu Galaksisi’nin SMBH’si olan Sgr. A, 4 milyondan fazla güneş kütlesine sahiptir. JWST’nin bilimsel hedeflerinden biri, evrenin en erken dönemlerine bakarak, Sgr. A gibi devasa kara delillerin nasıl oluştuğuna dair ipuçları bulmaktır.
JWST tarafından keşfedilen “Little Red Dots” (LRD’ler), büyük heyecan ve merak uyandırmıştır. Çoğu bilim insanı, bu yapıların kara delilleriyle ilişkili olduğunu ve SMBH büyümesinin erken aşamaları olabileceğini düşünmektedir.
Publications of the Astronomical Society of Japan’da yayımlanan yeni bir araştırmada, LRD’lerin aslında erken dönem kara delilleri olduğu ve bunların birleşmesinin SMBH oluşumuna yol açtığına dair kanıtlar sunulmaktadır. Çalışmanın başlığı “Hidden in Pixels. I. Discovery of dual “little red dots” indicates excess clustering on kilo-parsec scales” şeklindedir. Araştırmanın başyazarı, Tokyo Üniversitesi Kavli Fizik ve Matematik Enstitüsü’nde lisans öğrencisi olan Takumi Tanaka’dır.
Araştırmacılar, kara delillerin ve bunların geri bildirimlerinin galaktik büyüme ve evrimde kritik roller oynadığını vurgulamaktadır. “Yerel evrende gözlemlenen kara delil kütlesi ile yıldız hızı dağılımı, küre kütlesi ve yıldız kütlesi arasındaki sıkı ilişki, SMBH’lerin aktif galaktik çekirdeklerden (AGN) kaynaklanan geri bildirim yoluyla galaksilerdeki yıldız oluşumunu etkilediği anlamına gelir,” denmektedir. Bu durum, LRD’lerin, SMBH’lerin ve galaksilerin anlaşılmasının birbirleriyle ilişkili olduğunu göstermektedir.
LRD’lerin SMBH’lerle ilişkili olduğu genel bir kabul olsa da, bu ilişkinin tam olarak nasıl olduğu hala belirsizdir. Ancak, bu çalışmada araştırmacılar, birbirlerine çok yakın olan LRD çiftlerini bulmuşlar ve bunların birleşmesinin neredeyse kesin olduğunu göstermişlerdir.
“Little Red Dots” (LRD’ler), James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından keşfedilen ve süperkütleli kara delillerin (SMBH) erken büyüme aşamaları olduğu düşünülen yüksek redshiftli bir popülasyondur,” denmektedir. “Pixel-by-pixel renk seçimi ve kompaktlık kriterlerini gevşeterek, COSMOS-Web anketinde dört çift LRD adayı tespit ettik ve bunların yörüngesel ayrılıkları 0″2 – 1″2 arasındadır.”
“Tespit edilen çizgilerin yüksek eşdeğer genişlik ve geniş profili nedeniyle Hα tabanlı olduğunu varsayarsak, z = 5.822 ve 5.464 fotometrik redshift değerleri tutarlıdır ve yörüngesel ayrılıklar sırasıyla 1.64 ve 7.36 kpc’dir,” denmektedir. Bu, yaklaşık 5.300 ve 24.000 ışık yılına denk gelmektedir.
Araştırmacılar, bunun bir hata olmadığına dikkat çekmektedir. “Tespit edilen çizgilerin farklı redshiftlerdeki nesnelerin yörüngesel projeksiyonlarının sonucu olmasının pek mümkün olmadığını gösteren mevcut LRD örnekleri ile sahte veriler karşılaştırılmıştır,” denmektedir.
Bu çiftlerin tek bir nesne gibi algılanması kolay olabilir. Ancak, Tanaka ve çalışma arkadaşları, her bir pikselin rengini inceleyen yeni bir yöntem geliştirmişlerdir. Bu çalışmada, tek bir nesne olarak görünen LRD’leri bulmaya odaklanmışlardır. Bunlar, gerçekte birleşen LRD çiftlerinin en olası adaylarıdır.
LRD’lerin birbirlerinden sadece birkaç on bin ışık yılı uzaklıkta olmaları, bunların birbirlerine çok yakın olduklarını göstermektedir. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Samanyolu Galaksisi’nin görünür kısmı yaklaşık 100.000 ışık yılı çapındadır.
LRD’lerin bir açıklaması, aşırı madde akışına sahip kara deliller olmasıdır. Bazı bilim insanları, bunların sadece aşırı Eddington kara delillerin görünen kısmıdır ve daha fazlasının keşfedilmeyi beklediğini düşünmektedirler. Diğerleri ise, bunların etraflarında yoğun bir gaz bulutu bulunan daha küçük SMBH’ler olduğunu ve bunun da kırmızı renklerine neden olabileceğini düşünmektedir.
Ancak, bu yakın çiftlerin bulunması, farklı bir yöne işaret etmektedir. Bu, LRD’lerin birleşmeye hazır SMBH’lerin öncüsü olduğunu göstermektedir.
“Örneklemimiz, muhtemelen LRD’ler arasındaki birleşmelerin öncüsüdür ve bu tür birleşmeler, erken evrelerde SMBH’lerin hızlı büyümesini sağlayan mekanizmalardan biri olabilir,” denmektedir.
Elbette, bu örneklem boyutu küçüktür ve araştırmacılar bunun farkındadır. “Mevcut örneklem boyutunun küçük olması nedeniyle, daha büyük bir örneklemi daha geniş alanlı anketlerle genişletmemiz gerekmektedir,” açıklamaktadırlar.
“LRD’lerin ortamlarını daha büyük spektroskopik örneklerle incelemek ve bunları diğer AGN’ler ve galaksilerle karşılaştırmak, doğalarını anlamak için kritik öneme sahip olacaktır,” sonucuna varmışlardır.
[Evan Gough, resmi bir eğitimi olmamasına rağmen bilimle ilgilenen biridir. Dünyayı, ormanları, yürüyüşü ve heavy müziği sever. Carl Sagan’ın “Anlamak bir nevi mutluluktur” sözüyle hareket eder.]
