Kara delik büyümesinin erken bir aşaması olan küçük kırmızı noktalara yeni bakışlar

James Webb uzay teleskopu bize evrendeki galaksi oluşumunun en eski anlarını gördü. Ayrıca birkaç sürpriz ortaya çıktı. Bunlardan biri, “Küçük Kırmızı Noktalar (LRD’ler)” lakaplı küçük, son derece kırmızılı nesnelerin görünümüdür. Ne olduklarından tam olarak emin değiliz, ancak yeni bir çalışma bir cevaba işaret ediyor.

Bu nesneler hakkında bildiğimiz şeylerden biri, spektrumlarının Motional Doppler tarafından oldukça genişlemesidir. Bu, gaz yayan ışığın merkezi bölgenin etrafında muazzam bir hızda döndüğünü ve saniyede 1000 kilometreden fazla döndüğünü gösterir. Bu, malzemenin aktif galaktik çekirdeklere (AGN) güç veren süper kütleli bir kara deliğin etrafında döndüğünü göstermektedir. Küçük kırmızı noktalar için AGN modeliyle ilgili sorun, kızılötesi spektrumdaki yoğunluklarının düz olmasıdır. Ayrıca AGN’ler için olağandışı olan X-ışını ve radyo aralıklarında çok az yayılıyorlar.

Bu gizemi daha fazla keşfetmek için Yeni İş gönderildi Arxiv Preprint Server, JWST’nin yüksek çözünürlüklü spektrumları topladığı 12 LRD’ye bakar. Ekip daha sonra verileri süper kütleli kara delik modelleriyle karşılaştırdı. Modeller, genç bir galaktik bulutun içine gömülü kara deliği çevreleyen hızla dönen bir toplanma diski varsayıyordu. Başlangıç ​​olarak, çevreleyen bulutun yüksek oranda iyonize olması gerektiğini buldular. Galaksiyi çevreleyen yoğun bir serbest elektron tabakası ile X-ışınlarının ve radyo ışığının çoğu emilir.

Tabii ki, örtü X-ışınlarını ve radyoyu engelleyecek kadar yoğunsa, kara deliğin LRD’leri kırmızı ve kızılötesi parlak hale getirmek için muazzam bir oranda enerji üretmesi gerekir. Gözlemlere dayanarak, kara deliklerin, madde birikimi için maksimum oran olan Eddington sınırına yakın bir şekilde kütle birikmesi gerekecektir. Bu oranın ötesinde, üretilen ışığın yoğunluğu o kadar güçlüdür ki, maddeyi yerçekimi onu bir araya getirebileceğinden daha hızlı itecektir.

Tüm bunlar, LRD’lerin hızla olgunluğa büyüyen çok genç süper kütleli kara delikler olduğu bir resim çiziyor. Bu, bu son çalışmada, onları tipik süper kütleli kara deliklerden çok daha küçük olan yaklaşık 10.000 ila 1.000.000 güneş kütlesine sokan bu kara deliklerin kütlesi tahminleri ile desteklenmektedir.

Bu model aynı zamanda neden daha düşük kırmızıya kaymalarda daha yakın LRD’leri görmediğimizi açıklamaya yardımcı olacaktır. Eddington sınırında madde birikimleri, onları çevreleyen iyonize bulutu hızla temizleyecekleri anlamına gelir. Bu bulut temizledikçe, LRD’ler kozmos boyunca gördüğümüz geleneksel aktif galaktik çekirdeklere benzemeye başlayacaktı.