Şimdiye Kadar Bulunan En Uzak Aktif Süper Kütleli Kara Delik

Erken evren anlayışımızı dönüştürme vaadini yerine getiren James Webb Uzay Teleskobu zamanın başlangıcına yakın galaksileri araştırıyor. Bunlardan biri, evrenin şu anki yaşının çok küçük bir kısmı olduğu dönemde var olan olağanüstü derecede parlak galaksi GN-z11’dir. Şimdiye kadar gözlemlenen en genç ve en uzak gökadalardan biri, aynı zamanda en esrarengiz gökadalardan da biridir. Neden bu kadar parlak? Webb cevabı bulmuş gibi görünüyor.

GN-z11’i incelemek için Webb’i kullanan bilim insanları, bu uzak galaksinin eteklerinde yuvalanmış Popülasyon III yıldızlarının varlığına dair bazı umut verici kanıtlar da ortaya çıkardılar. Evrene ışık getiren ilk yıldızlar olan bu bulunması zor yıldızlar tamamen hidrojen ve helyumdan yapılmıştır. Bu tür yıldızların kesin bir tespiti henüz yapılmadı, ancak bilim insanları onların var olması gerektiğini biliyor. Artık Webb sayesinde keşifleri her zamankinden daha yakın görünüyor.

Webb’in NIRCam (Yakın Kızılötesi Kamera) cihazından alınan bu görüntü, GOODS-Kuzey gökada alanının bir kısmını göstermektedir. Sağ altta, büyük patlamadan sadece 430 milyon yıl sonra görülen GN-z11 galaksisi vurgulanıyor. Görüntü, GN-z11 ana galaksisini takip eden genişletilmiş bir bileşeni ve renkleri bir kara deliği çevreleyen birikim diskinin renkleriyle tutarlı olan merkezi bir kaynağı ortaya koyuyor. Katkı Sağlayanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Marcia Rieke (Arizona Üniversitesi), Daniel Eisenstein (CfA)

Webb Şimdiye Kadar Görülen En Uzak Galaksilerden Birinin Sırlarını Çözüyor

Uzay ve zamana derinlemesine bakan iki ekip NASAJames Webb Uzay Teleskobu, 13,8 milyar yıllık evrenimizin yalnızca 430 milyon yaşında olduğu dönemde var olan olağanüstü derecede parlak galaksi GN-z11’i inceledi.

İlk olarak NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu ile tespit edilen bu galaksi – şimdiye kadar gözlemlenen en genç ve en uzak galaksilerden biri – o kadar parlak ki bilim adamlarının nedenini anlaması zor oluyor. Artık GN-z11 bazı sırlarından vazgeçiyor.

Güçlü Kara Delik Şimdiye Kadar Bulunan En Uzakta

GN-z11’i Webb ile birlikte inceleyen bir ekip, galaksinin merkezi, süper kütleli bir gökadaya ev sahipliği yaptığına dair ilk açık kanıtı buldu. Kara delik bu hızla biriken bir maddedir. Bulgular, bunun bugüne kadar tespit edilen en uzak aktif süper kütleli kara delik olduğunu gösteriyor.

Birleşik Krallık’taki Cambridge Üniversitesi’ndeki Cavendish Laboratuvarı ve Kavli Kozmoloji Enstitüsü’nden baş araştırmacı Roberto Maiolino, “Süper kütleli kara deliklerin çevresinde gaz biriktiren son derece yoğun bir gaz bulduk” dedi. “Bunlar, GN-z11’in madde yutan bir kara deliğe ev sahipliği yaptığının ilk açık işaretleriydi.”

Ekip ayrıca Webb’i kullanarak, tipik olarak biriken süper kütleli kara deliklerin yakınında gözlemlenen iyonize kimyasal elementlerin belirtilerini de buldu. Ayrıca galaksi tarafından yayılan çok güçlü bir rüzgar keşfettiler. Bu tür yüksek hızlı rüzgarlar tipik olarak süper kütleli kara deliklerin kuvvetli bir şekilde birikmesiyle ilişkili süreçler tarafından yönlendirilir.

Araştırmacı Hannah Übler, “Webb’in NIRCam’i (Yakın Kızılötesi Kamera), ev sahibi galaksiyi takip eden genişletilmiş bir bileşeni ve renkleri bir kara deliği çevreleyen birikim diskinin renkleriyle tutarlı olan merkezi, kompakt bir kaynağı ortaya çıkardı” dedi. Cavendish Laboratuvarı ve Kavli Enstitüsü.

Bütün bu kanıtlar, GN-z11’in, çok aktif bir madde tüketme aşamasında 2 milyon güneş kütleli, süper kütleli bir kara deliğe ev sahipliği yaptığını gösteriyor; bu yüzden bu kadar parlak.

GN-z11’in Halo’sundaki Bozulmamış Gaz Kümesi Araştırmacıların İlgisini Çekiyor

Yine Maiolino liderliğindeki ikinci bir ekip, GN-z11’i çevreleyen halede gaz halindeki bir helyum kümesini bulmak için Webb’in NIRSpec’ini (Yakın Kızılötesi Spektrograf) kullandı.

Maiolino, “Helyumun ötesinde başka bir şey görmememiz, bu kümenin oldukça bozulmamış olması gerektiğini gösteriyor” dedi. “Bu, bu çağlara ait özellikle büyük gökadaların yakınındaki teori ve simülasyonlarla beklenen bir şeydi; haloda hayatta kalan saf gaz cepleri olması gerekir ve bunlar çökebilir ve Popülasyon III yıldız kümelerini oluşturabilir.”

Daha önce hiç görülmemiş Popülasyon III yıldızlarını (neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan ilk nesil yıldızlar) bulmak, modern astrofiziğin en önemli hedeflerinden biridir. Bu yıldızların çok büyük, çok parlak ve çok sıcak olması bekleniyor. Beklenen imza, iyonize helyumun varlığı ve helyumdan daha ağır kimyasal elementlerin bulunmamasıdır.

İlk yıldızların ve galaksilerin oluşumu kozmik tarihte temel bir değişime işaret ediyor; bu süreçte evren karanlık ve nispeten basit bir durumdan bugün gördüğümüz oldukça yapılandırılmış ve karmaşık çevreye doğru evrildi.

Gelecekteki Webb gözlemlerinde Maiolino, Übler ve ekibi GN-z11’i daha derinlemesine keşfedecek ve onun halesinde oluşabilen Popülasyon III yıldızlarının durumunu güçlendirmeyi umuyorlar.

araştırma GN-z11’in halesindeki bozulmamış gaz kümesinin incelenmesi yayınlanmak üzere kabul edildi. Astronomi ve Astrofizik. GN-z11’in kara deliğine ilişkin çalışmanın sonuçları dergide yayınlandı Doğa Veriler, JWST Gelişmiş Derin Galaksi Dışı Araştırması’nın bir parçası olarak elde edildi (JADELER), NIRCam ve NIRSpec ekipleri arasındaki ortak bir proje.

James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, NASA’nın ortakları ESA ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.