Sanatçının uzak bir galaksinin merkezinde görülen, büyüyen bir kara delik konsepti. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Yeni Keşif Çok Erken Süper Kütleli Kara Deliklere Işık Tutuyor
Texas Üniversitesi ve Arizona Üniversitesi’nden gökbilimciler, Evren’in çok erken dönemlerinde bilinen en uç gökadalardan birinde hızla büyüyen bir kara delik keşfettiler. Galaksinin keşfi ve Kara delik merkezinde, ilk süper kütleli karadeliklerin oluşumu hakkında yeni ipuçları sağlıyor. Yeni eser yayında Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
Atacama Büyük Milimetre Dizisi ile alınan gözlemleri kullanarak (ALMA), Şili’de bulunan bir radyo gözlemevi, ekip bu yeni süper kütleli kara deliği içeren COS-87259 adlı galaksinin çok aşırı olduğunu ve bizimkinden 1000 kat daha fazla yıldız oluşturduğunu belirledi. Samanyolu ve bir milyardan fazla güneş kütlesi değerinde yıldızlararası toz içerir. Galaksi, hem bu yoğun yıldız oluşumu patlamasından hem de merkezinde büyüyen süper kütleli karadelikten parlıyor.
Kara delik, ışığının neredeyse tamamının elektromanyetik spektrumun orta-kızılötesi aralığında yayılmasına neden olan kozmik “toz” tarafından yoğun bir şekilde çevrelenmiş yeni bir ilkel kara delik türü olarak kabul ediliyor. Araştırmacılar ayrıca, bu büyüyen süper kütleli kara deliğin (sıklıkla aktif bir galaktik çekirdek olarak anılır), ev sahibi galakside ışık hızına yakın hareket eden güçlü bir madde jeti ürettiğini de bulmuşlardır.
Bugün, kütleleri bizim Güneşimizinkinden milyonlarca ila milyarlarca kat daha büyük olan karadelikler, neredeyse her galaksinin merkezinde yer almaktadır. Bu süper kütleli karadeliklerin ilk nasıl oluştukları bilim adamları için bir gizem olmaya devam ediyor, özellikle de bu nesnelerden birkaçı Evren çok gençken bulunmuştu. Bu kaynaklardan gelen ışığın bize ulaşması çok uzun sürdüğü için onları geçmişteki halleriyle görürüz; bu durumda, sadece 750 milyon yıl sonra Büyük patlamaEvrenin şu anki yaşının yaklaşık %5’i.
Bu yeni nesne hakkında özellikle şaşırtıcı olan şey, tipik olarak benzer nesneleri tespit etmek için kullanılan nispeten küçük bir gökyüzü parçası üzerinde tanımlanmış olmasıdır – dolunayın 10 katından daha küçük – bu, çok sayıda benzer kaynak olabileceğini düşündürür. erken Evren. Bu, önceki verilerden tamamen beklenmedikti.
Bu sistem, yaklaşık 700 milyon yıl önce yakından geçiş yapan IC 694 ve NGC 3690 olarak adlandırılan bir çift gökadadan oluşuyor. Bu etkileşimin bir sonucu olarak, sistem şiddetli bir yıldız oluşumu patlaması yaşadı. Son on beş yılda galaksinin dış kesimlerinde altı süpernova patladı ve bu sistem bu sistemi seçkin bir süpernova fabrikası haline getirdi. Kredi: NASA, ESA, Hubble Miras Ekibi (STScI/AURA)-ESA/Hubble İşbirliği ve A. Evans (Virginia Üniversitesi, Charlottesville/NRAO/Stony Brook Üniversitesi)
Evrenin çok erken dönemlerinde bildiğimiz diğer tek süper kütleli kara delik sınıfı, kozmik toz tarafından nispeten gizlenmemiş aktif kara delikler olan kuasarlardır. Bu kuasarlar, COS-87259’a benzer mesafelerde son derece nadirdir ve tüm gökyüzünde yalnızca birkaç on tanesi bulunur. COS-87259’un ve onun kara deliğinin şaşırtıcı keşfi, çok eski süper kütleli kara deliklerin bolluğu ve bunların tipik olarak oluştukları gökada türleri hakkında birkaç soruyu gündeme getiriyor.
Makalenin baş yazarı ve şu anda Austin’deki Texas Üniversitesi’nde Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi olan Ryan Endsley, “Bu sonuçlar, çok eski süper kütleli kara deliklerin, belki de yoğun yıldız oluşum faaliyetinin bir sonucu olarak, genellikle toz tarafından yoğun bir şekilde gizlendiğini gösteriyor” diyor. ev sahibi galaksilerinde. Bu, başkalarının birkaç yıldır tahmin ettiği bir şey ve bu senaryoyu destekleyen ilk doğrudan gözlemsel kanıtı görmek gerçekten güzel.”
Yukarıda gösterilen Arp 299 gibi daha yerel, günümüz Evreninde benzer türde nesneler bulunmuştur. Bu sistemde, iki galaksi birlikte çarparak yoğun bir yıldız patlaması ve iki galaksiden birinde büyüyen süper kütleli kara deliğin yoğun bir şekilde karartılmasını sağlıyor.
Endsley ekliyor: “Evrenin çok erken dönemlerinde kimse bu tür bir nesneyi bulmayı beklemiyor olsa da, keşfi, milyarlarca güneş kütleli kara deliğin Evrenin ömrü boyunca nasıl bu kadar erken oluşabildiğine dair çok daha iyi bir anlayış oluşturmaya doğru bir adım atıyor. , ayrıca en büyük galaksilerin ilk olarak nasıl evrimleştiği.
Referans: Ryan Endsley, Daniel P Stark, Jianwei Lyu, Feige Wang, Jinyi Yang, Xiaohui Fan, Renske tarafından “1,5 derece2 COSMOS alanında tozlu bir yıldız patlamasıyla ilişkili z = 6,853’te gizlenmiş, hiper-aydınlık, radyo-yüksek sesli AGN’nin ALMA onayı” Smit, Rychard Bouwens, Kevin Hainline ve Sander Schouws, 24 Şubat 2023, Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stad266