Evrenin ilk dönemlerinde oluşmuş bazı kara delikler, bilim insanlarının halen tam olarak açıklayamadığı bir hızla büyümüş durumda. Son keşiflerden biri ise bu gizemli büyümenin boyutlarını daha da şaşırtıcı hale getiriyor. Gökbilimciler, Büyük Patlama’dan yalnızca 920 milyon yıl sonra var olmuş, teorik sınırın çok üzerinde bir hızla büyüyen devasa bir kara delik tespit etti.
NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’ni kullanan araştırmacılar, “RACS J0320-35” adı verilen bu kara deliğin, evren henüz bugünkü boyutunun yalnızca on beşte biri büyüklüğündeyken bile Güneş’in yaklaşık bir milyar katı kadar bir kütleye sahip olduğunu ortaya çıkardı.
Eddington limitini aşan büyüme
Kara deliğin yaydığı X-ışını, optik ve kızılötesi veriler analiz edildiğinde, kütlesinin olağanüstü bir hızla arttığı görülüyor. Hesaplamalara göre bu kara delik, büyüme hızı açısından Eddington limiti olarak bilinen teorik sınırın yaklaşık 2,4 katı hızla genişliyor. Bu limit, bir kara deliğin, kütle çekimi ve radyasyon basıncı arasındaki dengeyi bozmadan ne kadar hızlı büyüyebileceğini belirleyen bir eşik olarak kabul ediliyor.
Eddington sınırının üzerinde büyüyen kara delikler daha önce gözlemlenmiş olsa da, bu keşif, erken evrende bu tür nesnelerin nasıl var olabildiğine dair daha net ipuçları sunuyor. Bilim insanları, bu olağanüstü büyüme hızının, kozmik kuralların istisnalarını daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceğini düşünüyor.
Kara delikler, genellikle büyük kütleli yıldızların çökmesiyle oluşuyor. Daha sonra çevrelerinden madde çekerek ya da başka kara deliklerle birleşerek büyüyorlar. Bu süreçte çekilen madde, olay ufku adı verilen, ışığın bile kaçamadığı bir sınıra ulaştığında yoğun enerji yayarak X-ışını gibi elektromanyetik ışımalar ortaya çıkarabiliyor. Eğer bu ışıma yeterince parlaksa, söz konusu nesneye “kuasar” adı veriliyor. Kuasarlar, evrendeki en parlak gök cisimlerinden biri olabiliyor ve hatta galaksileri bile gölgede bırakacak düzeyde ışık saçabiliyor.
RACS J0320-35 de bu parlaklığı sayesinde dikkat çeken kara deliklerden biri oldu. İlk olarak bir radyo teleskop araştırmasında fark edilen bu nesne, daha sonra Chandra teleskopuyla daha yakından incelendi. Araştırmacılara göre, elektromanyetik spektrum boyunca yaydığı yoğun ışımalar, bu kara deliği evrenin ilk dönemlerindeki kara delik oluşum süreçlerini anlamak için adeta doğal bir laboratuvara dönüştürüyor.
Yapılan hesaplamalara göre bu dev kara delik, yılda 300 ila 3.000 Güneş kütlesi arasında bir hızla büyüyor olabilir. Bu oran, mevcut teorik büyüme sınırlarının oldukça üzerinde. Ancak bu kadar hızlı büyüyen bir yapının nasıl kararlı kalabildiği ise hâlâ açıklanamamış bir durum.
Bilim insanları, bu kara deliğin de başlangıçta büyük bir yıldızın çökmesiyle oluştuğunu, yani ilk kütlesinin 100 Güneş kütlesinin altında olabileceğini tahmin ediyor. Ancak geldiği nokta, evrenin erken döneminde büyümenin düşündüğümüzden çok daha hızlı gerçekleşmiş olabileceğini gösteriyor.
Düşünülenden daha yaygın olabilirler
Son olarak James Webb Uzay Teleskobu’nun elde ettiği verilerle birlikte değerlendirilen bu bulgular, süper-Eddington büyüme hızına sahip kara deliklerin erken evrende daha yaygın olabileceğini düşündürüyor. Araştırmacılar, bu tür nesneleri daha yakından incelemenin, evrenin ilk milyar yılı hakkında halen yanıtlanmamış pek çok soruya ışık tutabileceğine inanıyor.
Çalışmanın detayları Astrophysical Journal Letters’da yayımlandı.
