Uzayda kuralları yıkan keşif: Galaksisinden daha büyük kara delik bulundu

James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile gözlem yapan gök bilimciler, Büyük Patlama’dan sadece 700 milyon yıl sonrasına ait, ev sahibinden daha yaşlı olan ve astrofizik kurallarını kökten sarsan 50 milyon güneş kütleli bir süper kütleli kara delik keşfetti.

Keşif, evrenin henüz şimdiki yaşının yüzde 5'indeyken var olan ve "Küçük Kırmızı Nokta" (Little Red Dot) olarak sınıflandırılan "Abell2744-QSO1" adlı sıra dışı bir gök cisminin incelenmesiyle yapıldı.

Normal şartlarda sadece bin 300 ışık yılı genişliğindeki bu küçük yapıyı detaylıca incelemek imkansızken, "Pandora’nın Kümesi" olarak da bilinen devasa galaksi kümesi Abell 2744’ün yarattığı kütleçekimsel merceklenme etkisi devreye girdi.

Uzay-zamanı bükerek bu uzak yapıyı dev bir büyüteç gibi büyüten ve gökyüzünde üç ayrı kopya halinde görüntüleyen bu doğal fenomen, teleskobun nesneyi doğrudan analiz etmesini sağladı.

Klasik oluşum senaryoları geçersiz kaldı

Cambridge Üniversitesi Kavli Kozmoloji Enstitüsü'nden Ignas Juodžbalis ve Roberto Maiolino liderliğindeki uluslararası ekip, teleskobun NIRSpec enstrümanını kullanarak kara deliğin çevresindeki gaz üzerindeki kütleçekimsel etkisini haritalandırdı. Yapılan doğrudan ölçümler, kara deliğin kütlesinin tahmin edilenden 10 milyon kat daha fazla, yani tam 50 milyon güneş kütlesi olduğunu ortaya koydu.

Daha da çarpıcı olanı, bu devasa yapının içinde bulunduğu galaksinin toplam kütlesinin en az üçte ikisini (yaklaşık yüzde 66) tek başına oluşturmasıydı. Günümüz evrenindeki galaksilerde merkezi kara delikler ev sahibi galaksinin kütlesinin yalnızca çok küçük bir kesrini oluştururken, bu nesnenin galaksinin kendisinden bile daha büyük bir kütle payına sahip olması teorileri altüst etti.

"Çıplak bir kara delik" ile karşı karşıyayız

Astrofizik dünyasında kabul gören klasik teoriye göre, devasa bir yıldız ömrünün sonuna gelip çöker, ardından bu küçük kara delik çevresindeki maddeleri yutarak ve diğer kara deliklerle birleşerek zamanla süper kütleli hale gelirdi.

Yani önce galaksiler ve yıldızlar oluşur, kara delikler onlardan beslenerek büyürdü. Ancak bu yeni sistemde gaz bileşiminin neredeyse tamamen saf hidrojen ve helyumdan oluştuğu, oksijen gibi yıldız artığı ağır elementlerin oranının Güneş’inkinden yüzde 0,5 daha az olduğu tespit edildi. Araştırmacılar, bu yapıyı yıldız süreçlerinden önce meydana gelmiş "neredeyse tamamen çıplak bir kara delik" olarak tanımlıyor.

Astrofizikte yeni bir dönem başlıyor

Nature ve Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergilerinde yayımlanan iki ayrı makaleyle duyurulan bu keşif, evrenin ilk büyük yapılarının tahmin edilenin aksine galaksiler değil, doğrudan devasa kara delikler olabileceğini gösteriyor.

Uzmanlar, bu bulgunun kara deliklerin oluşum ve büyüme senaryolarının tamamen yeniden yazılmasını gerektiren bir paradigma değişimi olduğunu belirtiyor. Maddenin yıldız çöküşü aşamasından geçmeden, Büyük Patlama sonrasındaki doğrudan yoğunluk farklarıyla kendi içine çökerek bu devasa "ilksel" yapıları oluşturmuş olma ihtimali, önümüzdeki on yılın en büyük kozmik araştırma başlıklarından biri olmaya aday görünüyor.