Hubble, cüce bir galakside yıldız oluşumunu ateşleyen bir kara delik bulur

Kara delikler genellikle evrenin canavarları olarak tanımlanır; yıldızları parçalayan, çok yaklaşan her şeyi tüketen ve ışığı tutsak eden. Ancak NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan elde edilen ayrıntılı kanıtlar, yeni bir ışıkta bir kara deliği gösteriyor: Yıldız oluşumunu bastırmak yerine teşvik ediyor. Cüce yıldız patlaması gökadası Henize 2-10’un Hubble görüntülemesi ve spektroskopisi, karadelikten göbek kordonu gibi parlak bir yıldız doğum bölgesine uzanan ve zaten yoğun olan bulutu yıldız kümeleri oluşturmak üzere tetikleyen bir gaz çıkışını açıkça göstermektedir. Gökbilimciler daha önce bir cüce gökadanın daha büyük gökadalardaki süper kütleli kara deliklere benzer bir kara deliğe sahip olabileceğini tartışmışlardı. Kozmik zaman boyunca küçük kalan cüce gökadalar üzerine daha fazla çalışma, süper kütleli karadeliklerin ilk tohumlarının evrenin tarihi boyunca nasıl oluştuğu ve evrimleştiği sorusuna ışık tutabilir.

Genellikle ışığı tutsak eden yıkıcı canavarlar olarak tasvir edilen kara delikler, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun son araştırmasında daha az kötü bir rol üstleniyor. Cüce gökada Henize 2-10’un kalbindeki bir kara delik, yıldızları yutmak yerine yaratıyor. Kara delik, görünüşe göre galakside meydana gelen yeni yıldız oluşumunun ateş fırtınasına katkıda bulunuyor. Cüce gökada, güney takımyıldızı Pyxis’te 30 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.

On yıl önce bu küçük gökada, cüce gökadaların daha büyük gökadaların kalplerinde bulunan süper kütleli devlerle orantılı kara deliklere ev sahipliği yapıp yapmadığı konusunda gökbilimciler arasında tartışma başlattı. Bu yeni keşif, Samanyolu’muzda bulunan yıldız sayısının sadece onda birini içeren küçük Henize 2-10’a sahiptir ve süper kütleli kara deliklerin ilk etapta nereden geldiği gizemini çözmede büyük bir rol oynamaya hazırdır.

Galaksideki bir kara deliğin ilk kanıtını yayınlayan Amy Reines, “On yıl önce, kariyerimi yıldız oluşumuna harcayacağımı düşünen bir yüksek lisans öğrencisi olarak Henize 2-10’dan gelen verilere baktım ve her şey değişti” dedi. dergisinin 19 Ocak sayısında yayınlanan yeni Hubble gözlemlerinin baş araştırmacısıdır. Doğa.

“Başından beri Henize 2-10’da olağandışı ve özel bir şey olduğunu biliyordum ve şimdi Hubble karadelik ile karadelikten 230 ışıkyılı uzaklıkta bulunan komşu bir yıldız oluşum bölgesi arasındaki bağlantının çok net bir resmini sağladı. “dedi Reines.

Bu bağlantı, bir göbek kordonu gibi uzay boyunca uzanan bir gazın parlak bir yıldız doğum odasına çıkışıdır. Düşük hızlı çıkış geldiğinde bölge zaten yoğun bir gaz kozasına ev sahipliği yapıyordu. Hubble spektroskopisi, çıkışın saatte yaklaşık 1 milyon mil hızla hareket ettiğini, bir bahçe hortumunun bir toprak yığınına çarpması gibi yoğun gaza çarptığını ve yayıldığını gösteriyor. Yeni doğan yıldız kümeleri, dışarı akışın yayılma yolunu işaret ediyor, yaşları da Hubble tarafından hesaplanıyor.

Bu, kara deliğe doğru düşen malzemenin çevredeki manyetik alanlar tarafından fırlatılıp ışık hızına yakın bir hızla hareket eden yanan plazma jetleri oluşturduğu daha büyük galaksilerde görülenin tam tersi etkidir. Jetlerin yoluna takılan gaz bulutları, soğuma ve yıldız oluşturma yeteneklerinin çok ötesinde ısıtılır. Ancak Henize 2-10’daki daha az kütleli kara delik ve onun daha yumuşak çıkışıyla, gaz yeni yıldız oluşumunu hızlandıracak kadar sıkıştırıldı.

“Yalnızca 30 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Henize 2-10, Hubble’ın bir kara delik çıkışının hem görüntülerini hem de spektroskopik kanıtlarını çok net bir şekilde yakalayabilmesine yetecek kadar yakındır. Ek sürpriz, yıldız oluşumunu bastırmak yerine, çıkışın çok açık olmasıydı. Reines’in yüksek lisans öğrencisi ve yeni çalışmanın baş yazarı Zachary Schutte, yeni yıldızların doğuşunu tetiklediğini söyledi.

Henize 2-10’daki ayırt edici radyo ve X-ışını emisyonlarını ilk keşfinden bu yana Reines, bunların büyük bir karadelikten geldiklerini, ancak daha büyük galaksilerde görülenler kadar süper kütleli olmadığını düşündü. Bununla birlikte, diğer gökbilimciler, radyasyonun bir süpernova kalıntısı tarafından yayılma olasılığının daha yüksek olduğunu düşündüler; bu, hızla patlayan büyük yıldızları hızla pompalayan bir galakside tanıdık bir olay olurdu.

“Hubble’ın şaşırtıcı çözünürlüğü, gazın hızlarında, bir kara delikten çıkan veya sallanan bir çıkış modeline uydurabileceğimiz, tirbuşon benzeri bir model açıkça gösteriyor. Bir süpernova kalıntısı bu modele sahip olmazdı ve bu yüzden Reines, “Bunun bir kara delik olduğuna dair bizim sigara içen silahımızın etkili bir kanıtı” dedi.

Reines, süper kütleli karadeliklerin erken evrende nasıl ortaya çıktığının gizemine ipucu olarak kullanmak amacıyla gelecekte cüce galaksi karadeliklerine yönelik daha da fazla araştırma yapılmasını bekliyor. Gökbilimciler için kalıcı bir bilmece. Galaksinin kütlesi ile kara deliği arasındaki ilişki ipuçları sağlayabilir. Henize 2-10’daki kara delik 1 milyon güneş kütlesi civarındadır. Daha büyük galaksilerde kara delikler güneşimizin kütlesinin 1 milyar katından fazla olabilir. Ev sahibi galaksi ne kadar büyükse, merkezi kara delik o kadar büyük olur.

Süper kütleli karadeliklerin kökenine ilişkin mevcut teoriler üç kategoriye ayrılır: 1) yıldızların patlamasıyla tıpkı daha küçük yıldız kütleli kara delikler gibi oluştular ve bir şekilde süper kütleli hale gelmek için yeterli malzeme topladılar, 2) erken dönemdeki özel koşullar evren, yarasadan hemen sonra devasa kara delik “tohumları” oluşturmak üzere çöken süper kütleli yıldızların oluşumuna izin verdi veya 3) gelecekteki süper kütleli karadeliklerin tohumları, kümenin toplam kütlesinin yeterli olacağı yoğun yıldız kümelerinde doğdu bir şekilde onları yerçekimi çöküşünden yaratmak.

Şimdiye kadar, bu kara delik tohumlama teorilerinin hiçbiri liderliği ele geçirmedi. Henize 2-10 gibi cüce gökadalar, Samanyolu gibi büyük gökadaların büyüme ve birleşmelerinden geçmek yerine, kozmik zaman boyunca küçük kaldıkları için umut verici potansiyel ipuçları sunar. Gökbilimciler, cüce galaksi karadeliklerinin, henüz oluşmaya ve büyümeye başladıkları erken evrendeki kara delikler için bir analog olarak hizmet edebileceğini düşünüyorlar.

“İlk kara deliklerin dönemi, görebildiğimiz bir şey değil, bu yüzden gerçekten büyük soru haline geldi: Nereden geldiler? Cüce galaksiler, aksi halde ortaya çıkmış olan kara delik tohumlama senaryosunun bir kısmını hatırlayabilir. zaman ve mekana kayboldu,” dedi Reines.