Süper kütleli kara delikleri ve bunların birikim disklerini çevrelediği düşünülen kalın toz torusunun sanatsal çizimi. ALMA’yı kullanan Durham Üniversitesi araştırmacıları, yıldız patlaması yapan galaksilerdeki yoğun gaz ve tozun kuasarları gizleyebildiğini keşfettiler ve bu durumdan yalnızca yakındaki toz halkalarının sorumlu olduğu fikrine meydan okudular. Katkıda bulunanlar: ESA / V. Beckmann (NASA-GSFC)
Yeni araştırmalar, galaksilerin parlak merkezleri olan kuasarların, içinde yaşadıkları galaksiler tarafından gizlenebileceğini ortaya çıkardı. Bu, bir kuasarın parıltısının yalnızca çevredeki toz halkası tarafından karartıldığı yönündeki eski inanışla çelişiyor ve galaksilerin ve onların merkezindeki kara deliklerin evrimine yeni bir ışık tutuyor.
Yeni bir çalışma, kuasar olarak bilinen galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerin, bazen ev sahibi galaksilerdeki yoğun gaz ve toz bulutları tarafından gizlenebildiğini ortaya koyuyor.
Bu durum, kuasarların yalnızca kara deliğin yakın çevresindeki çörek şeklindeki toz halkaları tarafından gizlendiği yönündeki yaygın düşünceye meydan okuyor.
Yeni Araştırma Bulguları
Kuasarlar, etrafındaki materyali tıka basa dolduran kara deliklerden güç alan son derece parlak nesnelerdir. Bizimle kuasar arasına kalın bulutlar girerse güçlü radyasyonları engellenebilir.
Gökbilimciler uzun süredir bu engelleyici malzemenin yalnızca kuasarın yakın çevresinde, onu çevreleyen “tozlu bir simit” (veya çörek) içinde mevcut olduğunu düşünüyorlardı.
Şimdi, Durham Üniversitesi liderliğindeki bir bilim insanı ekibi, bazı kuasarlardaki karartmanın tamamen kuasarın bulunduğu ev sahibi galaksiden kaynaklandığına dair kanıtlar buldu.
Karartmanın kaynaklarının illüstrasyonu. Turuncu bulutlar merkezi kara deliğe yakın toz ve gazı, yıldızların bulunduğu mavi bulutlar ise galaksideki yıldızları oluşturan toz ve gazı temsil ediyor. Mavi renkteki gradyan, galaksideki gaz ve toz miktarını, az miktardaki (saydam) büyük miktardaki (opak) gaz ve toz miktarına kadar temsil eder. Kredi bilgileri: Durham Üniversitesi
Şili’deki Atacama Büyük Milimetre Dizisini (ALMA) kullanarak, yoğun yıldız oluşum oranlarına sahip çok tozlu kuasarlardan oluşan bir örnek gözlemlediler. Bu kuasarların çoğunun, “yıldız patlaması galaksileri” olarak bilinen, çapı 3000 ışıkyılını aşmayan çok kompakt galaksilerde yaşadığını buldular.
Bu yıldız patlaması galaksileri, yılda Güneş gibi 1000’den fazla yıldız oluşturabilir. Galaksinin bu kadar çok sayıda yıldız oluşturabilmesi için, esas olarak yıldızların yapı taşları olan çok büyük miktarda gaz ve toza ihtiyacı vardır.
Bu tür galaksilerde, hızlı yıldız oluşumunun harekete geçirdiği gaz ve toz bulutları birikerek kuasar’ı tamamen gizleyebilir.
Keşfin Etkileri
Araştırmanın tamamı dergide yayınlandı Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri: Mektuplar.
Durham Üniversitesi Ekstragalaktik Astronomi Merkezi’nde doktora öğrencisi olan Carolina Andonie, çalışmanın baş yazarı şunları söyledi: “Sanki kuasar, ev sahibi galaksiye gömülmüş gibi.
“Bazı durumlarda çevredeki galaksi o kadar gaz ve tozla doludur ki X ışınları bile kaçamaz.
“Her zaman etraftaki tozlu çörekleri düşündük. Kara delik Kuasar’ı görüş alanından gizleyen tek şey oydu. Artık tüm galaksinin katılabileceğini fark ettik.
“Bu fenomen yalnızca kuasar yoğun bir büyüme hamlesi geçirdiğinde meydana geliyor gibi görünüyor.”
Ekip, çok hızlı yıldız oluşturan kuasarların yaklaşık %10-30’unda, kuasarın gizlenmesinden yalnızca ev sahibi galaksinin sorumlu olduğunu tahmin ediyor.
Bulgular galaksi büyümesi ile kara delik aktivitesi arasındaki bağlantıya dair yeni bilgiler sağlıyor.
Gizlenmiş kuasarlar, genç galaksilerin soğuk gaz ve toz açısından zengin olduğu ve yüksek oranda yıldız oluşumu ve kara delik büyümesini beslediği erken bir evrim aşamasını temsil ediyor olabilir.
Çalışmanın ortak yazarı Durham Üniversitesi’nden Profesör David Alexander şunları söyledi: “Bu, gaz ve yıldızların çarpıştığı ve galaksinin merkezinde kümelendiği, evrimin çalkantılı, karmaşık bir aşamasıdır.
“Kozmik yiyecek savaşı, bebek kuasarını, doğum yeri olan toz kozasıyla kaplıyor.”
Bu gömülü kuasarların ortaya çıkarılması, bilim adamlarının galaksiler ile onların kalplerindeki süper kütleli kara delikler arasındaki bağlantıyı anlamalarına yardımcı olacak.
Referans: Carolina Andonie, David M Alexander, Claire Greenwell, Annagrazia Puglisi, Brivael Laloux, Alba V Alonso-Tetilla, Gabriela Calistro Rivera, Chris Harrison, Ryan C tarafından “Çekirdeğin ötesindeki karartma: kızılötesi kuasarlar aşırı kompakt yıldız patlamalarına gömülebilir” Hickox, Melanie Kaasinen, Andrea Lapi, Iván E López, Grayson Petter, Cristina Ramos Almeida, David J Rosario, Francesco Shankar ve Carolin Villforth, 6 Ekim 2023, Kraliyet Astronomi Topluluğunun Aylık Bildirimleri: Mektuplar.
DOI: 10.1093/mnrasl/slad144