Evrenin derinliklerinden gelen devasa jet: Kara delikler erken evrende nasıl bir rol oynadı?

Astronomlar, evrenin erken dönemlerine ışık tutan devasa bir radyo jeti keşfetti. Samanyolu Galaksisi’nin iki katı genişliğinde olduğu belirlenen bu gök cismi, evrenin henüz 1,2 milyar yıl yaşında olduğu dönemde oluştu. Bilim insanlarına göre, bu keşif süper kütleli kara deliklerin ve kuasarların erken evrendeki etkilerini anlamak açısından kritik bir öneme sahip.  

ERKEN EVRENDE GÖZLEMLENEN EN BÜYÜK RADYO JETİ

Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilim Vakfı’na (NSF) bağlı NOIRLab’da görev yapan doktora sonrası araştırmacı Anniek Gloudemans, keşfi şu sözlerle değerlendirdi:

"Bu, erken evrende şimdiye kadar gözlemlenen en büyük radyo jeti. Daha önce bu kadar uzak ve büyük bir radyo jetine rastlamamıştık."
Gökbilimciler, Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra yayılan bu tür devasa jetleri daha önce tespit edememişti. Bunun başlıca nedenlerinden biri olarak, 13,8 milyar yıl öncesine ait kozmik mikrodalga arka plan ışımasının, bu tür uzak cisimlerin radyo dalgalarını sönükleştirmesi gösteriliyor. Ancak yeni keşif, bu güçlü jetlerin erken evrende de yaygın olabileceğine işaret ediyor.

SÜPER KÜTLELİ KARA DELİKLER VE KUASARLARIN ROLÜ

Çoğu büyük galaksinin merkezinde süper kütleli bir kara delik bulunur. Bu devasa gök cisimleri, güçlü kütle çekimleri sayesinde çevrelerindeki maddeyi içine çeker. Ancak bu süreç sırasında, bazı kara delikler büyük miktarda enerji açığa çıkararak kuasarları oluşturur.

Kuasarlar, evrendeki en parlak gök cisimleri olarak bilinir ve süper sıcak gazlarla çevrili kara delikler tarafından beslenir. Bu enerji yoğun ortam, kimi zaman maddeyi güçlü radyo jetleri şeklinde dışarı fırlatır. Yeni keşfedilen jet de bu süreç sonucunda oluştu.

Bilim insanları, bu devasa radyo jetinin en az 200 bin ışık yılı genişliğinde olduğunu belirledi. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Samanyolu Galaksisi’nin çapı yaklaşık 100 bin ışık yılıdır.

FARKLI DALGA BOYLARINDA DETAYLI GÖZLEMLER YAPILDI

Uluslararası bir gökbilim ekibi, radyo jetini ilk olarak Avrupa’daki Low Frequency Array (LOFAR) teleskop ağı kullanarak tespit etti. Daha sonra Hawaii’de bulunan Gemini Kuzey Teleskobu’nun kızılötesi spektrografı ve Teksas’taki Hobby-Eberly Teleskobu yardımıyla farklı dalga boylarında ek gözlemler yapıldı.

Bu veriler birleştirilerek, J1601+3102 olarak adlandırılan kuasarın ayrıntılı bir profili çıkarıldı. Gloudemans, bu süreçle ilgili şunları söyledi:

“Erken evrende güçlü radyo jetleri yayabilen kuasarları araştırıyoruz. Birden fazla teleskobun gücünü birleştirerek neler keşfedebileceğimizi görmek oldukça heyecan verici.”

Gözlemler, jetin her iki tarafının da asimetrik özellikler taşıdığını gösterdi. Bilim insanları, jetin farklı uzaklıklara yayılmasının ve parlaklığındaki değişikliklerin, çevresindeki aşırı fiziksel koşullardan kaynaklandığını düşünüyor.

ERKEN EVRENİN SIRLARINA IŞIK TUTUYOR

Astronomlar, evrenin uzak noktalarına bakarak geçmişi inceleme fırsatı buluyor. J1601+3102 kuasarı ve oluşturduğu devasa radyo jeti, bilim insanlarına erken evrende süper kütleli kara deliklerin nasıl büyüdüğüne ve galaksileri nasıl şekillendirdiğine dair yeni ipuçları sağlıyor.

Bu kuasarın kütlesinin Güneş’in 450 milyon katı kadar olduğu hesaplandı. Ancak ilginç bir şekilde, bu büyüklük evrendeki tipik kuasarlara kıyasla oldukça küçük kalıyor. Gloudemans, bu bulgunun önemli bir mesaj verdiğini belirterek, "Bu durum, erken evrende güçlü jetlerin oluşması için aşırı büyük bir kara deliğe gerek olmadığını gösteriyor," dedi.

BENZER KEŞİFLER DEVAM EDEBİLİR

Bu büyüklükte bir radyo jetinin tespit edilmesi, erken evrende benzer cisimlerin daha fazla bulunabileceğine işaret ediyor. Gökbilimciler, bu tür jetlerin oluşum mekanizmasını daha iyi anlamak için ek gözlemler yapmayı planlıyor.

Gloudemans, konuyla ilgili olarak, "Erken evrende yaklaşık bin kadar kuasar tespit edildi. Bunlar nadir olsa da, elimizde önemli sayıda örnek bulunuyor," dedi. Bilim insanları, kuasarların merkezindeki süper kütleli kara deliklerin, çevrelerindeki gaz ve tozla etkileşime girerek aşırı parlak hale geldiğini düşünüyor. J1601+3102 kuasarı özelinde, bu malzemenin bir kısmı güçlü radyo jetleri halinde uzaya yayılmış durumda.

EVRENİN FARKLI BÖLGELERİNDE DEVASA JETLER KEŞFEDİLİYOR

Bu keşiften önce, gökbilimciler yine LOFAR teleskopunu kullanarak 23 milyon ışık yılı genişliğindeki “Porphyrion” adlı başka bir radyo jetini tespit etmişti. Ancak Porphyrion, Dünya’ya 7,5 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor ve erken evren yerine daha yakın bir dönemde oluşmuş bir yapı olarak kabul ediliyor.

Bilim insanları, Büyük Patlama’dan kalan kozmik mikrodalga arka plan ışımasının, erken evrendeki bu tür devasa jetleri tespit etmeyi zorlaştırdığını düşünüyor. Ancak yeni keşif, güçlü radyo jetlerinin evrenin en erken dönemlerinde bile var olduğunu ve galaksilerin evriminde önemli bir rol oynadığını gözler önüne seriyor.

Gelecekte yapılacak daha güçlü teleskop gözlemleriyle, benzer yapıların sayısının artması bekleniyor. Bilim insanları, erken evrenin sırlarını aydınlatmak için çalışmalarına hız kesmeden devam ediyor.