Yıldız Oluşumunu Ateşleyen Kara Delik
İlhan VARDAR
Kara delikler genellikle yıldızları parçalayan, kendisine çok yaklaşan her şeyi tüketen ve ışığı tutsak eden evrenin canavarları olarak tanımlanır.
Cüce gökada Henize 2-10’un Hubble görüntülemesi ve spektroskopisi, kara delikten göbek kordonu gibi parlak bir yıldız doğum bölgesine uzanan ve zaten yoğun olan bulutu yıldız kümeleri oluşturmak üzere tetikleyen bir gaz çıkışını açıkça göstermektedir.
Genellikle ışığı tutsak eden yıkıcı canavarlar olarak tasvir edilen kara delikler, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun son araştırmasında daha az kötü bir rol üstleniyor. Cüce gökada Henize 2-10’un kalbindeki bir kara delik, yıldızları yutmak yerine yaratıyor. Kara delik, görünüşe göre galakside meydana gelen yeni yıldız oluşumunun ateş fırtınasına katkıda bulunuyor. Cüce gökada, güney takımyıldızı Pyxis’te 30 milyon ışık yılı uzaklıkta yer almaktadır.
On yıl önce bu küçük gökada , cüce gökadaların daha büyük gökadaların kalplerinde bulunan süper kütleli devlerle orantılı kara deliklere ev sahipliği yapıp yapmadığı konusunda gökbilimciler arasında tartışma başlattı. Bu yeni keşif, Samanyolu’muzda bulunan yıldız sayısının sadece onda birini içeren küçük Henize 2-10’a sahiptir ve süper kütleli kara deliklerin ilk etapta nereden geldiği gizemini çözmede büyük bir rol oynamaya hazırdır.
Galaksideki bir kara deliğin ilk kanıtını yayınlayan Amy Reines, “On yıl önce, kariyerimi yıldız oluşumuna harcayacağımı düşünen bir yüksek lisans öğrencisi olarak Henize 2-10’dan gelen verilere baktım ve her şey değişti. Başından beri Henize 2-10’da olağandışı ve özel bir şey olduğunu biliyordum ve şimdi Hubble kara delik ile kara delikten 230 ışık yılı uzaklıkta bulunan komşu bir yıldız oluşum bölgesi arasındaki bağlantının çok net bir resmini sağladı.” diyor.
Bu bağlantı, bir göbek kordonu gibi uzay boyunca uzanan bir gazın parlak bir yıldız doğum odasına çıkışıdır. Düşük hızlı çıkış geldiğinde bölge zaten yoğun bir gaz kozasına ev sahipliği yapıyordu. Hubble spektroskopisi, çıkışın saatte yaklaşık bir milyon altıyüzdokuz bin üçyüzkırkdört km hızla hareket ettiğini, bir bahçe hortumunun bir toprak yığınına çarpması gibi yoğun gaza çarptığını ve yayıldığını gösteriyor. Yeni doğan yıldız kümeleri, dışarı akışın yayılma yolunu işaret ediyor, yaşları da Hubble tarafından hesaplanıyor.
Bu, kara deliğe doğru düşen malzemenin çevredeki manyetik alanlar tarafından fırlatıldığı ve ışık hızına yakın bir hızla hareket eden, yanan plazma jetleri oluşturduğu daha büyük galaksilerde görülenin tam tersi etkidir. Jetlerin yoluna takılan gaz bulutları, soğuma ve yıldız oluşturma yeteneklerinin çok ötesinde ısıtılır. Ancak Henize 2-10’daki daha az kütleli kara delik ve onun daha yumuşak çıkışıyla, gaz yeni yıldız oluşumunu hızlandıracak kadar sıkıştırılıyor.
“Yalnızca 30 milyon ışık yılı uzaklıktaki Henize 2-10, Hubble’ın hem görüntüleri hem de bir kara delik çıkışının spektroskopik kanıtlarını çok net bir şekilde yakalayabildiği kadar yakın. Ek sürpriz, yıldız oluşumunu bastırmak yerine, dışarı akışının olmasıydı. Bu da yeni yıldızların doğuşunu tetikliyor” diyor Reines’in yüksek lisans öğrencisi ve yeni çalışmanın baş yazarı Zachary Schutte.
Henize 2-10’daki ayırt edici radyo ve X-ışını emisyonlarını ilk keşfinden beri Reines, bunların büyük bir kara delikten geldiklerini, ancak daha büyük gökadalarda görülenler kadar süper kütleli olmadığını düşündü. Bununla birlikte, diğer gökbilimciler, radyasyonun bir süpernova kalıntısı tarafından yayılma olasılığının daha yüksek olduğunu düşündüler; bu, hızla patlayan büyük yıldızları hızla pompalayan bir galakside tanıdık bir olay olurdu.
“Hubble’ın şaşırtıcı çözünürlüğü, gazın hızlarında, bir kara delikten çıkan veya sallanan bir çıkış modeline uydurabileceğimiz, tirbuşon benzeri bir modeli açıkça gösteriyor. Bir süpernova kalıntısı bu modele sahip olmazdı ve bu yüzden bunun bir kara delik olduğuna dair etkili bir kanıttı” diyor Reines.
Reines, süper kütleli kara deliklerin erken evrende nasıl ortaya çıktığının gizemine ipucu olarak kullanmak amacıyla gelecekte cüce galaksi kara deliklerine yönelik daha da fazla araştırma yapılmasını bekliyor. Gökbilimciler için kalıcı bir bilmece. Galaksinin kütlesi ile kara deliği arasındaki ilişki ipuçları sağlayabilir. Henize 2-10’daki kara delik 1 milyon güneş kütlesi (Güneşin kütlesi 1,9891 x 1030kg) civarındadır. Daha büyük galaksilerde, kara delikler Güneş’imizin kütlesinin 1 milyar katından fazla olabilir. Ev sahibi galaksi ne kadar büyükse, merkezi kara delik o kadar büyük olur.
Süper kütleli kara deliklerin kökenine ilişkin mevcut teoriler üç kategoriye ayrılır:
1) yıldızların patlamasıyla tıpkı daha küçük yıldız kütleli kara delikler gibi oluştular ve bir şekilde süper kütleli hale gelmek için yeterli malzeme topladılar,
2) erken dönemde özel koşullar da evren, büyük kara delik “tohumları” oluşturmak üzere çöken süper kütleli yıldızların oluşumuna izin verdi veya
3) gelecekteki süper kütleli kara deliklerin tohumları, kümenin toplam kütlesinin yeterli olacağı yoğun yıldız kümelerinde doğdu ve bir şekilde onları yerçekimi çöküşünden yarattı.
Şimdiye kadar, bu kara delik tohumlama teorilerinin hiçbiri liderliği ele geçirmedi. Henize 2-10 gibi cüce gökadalar, Samanyolu gibi büyük gökadaların büyüme ve birleşmelerinden geçmek yerine, kozmik zaman boyunca küçük kaldıkları için umut verici potansiyel ipuçları sunar. Gökbilimciler, cüce galaksi kara deliklerinin, henüz oluşmaya ve büyümeye başladıkları erken evrendeki kara delikler için bir analog olarak hizmet edebileceğini düşünüyorlar.
“İlk kara deliklerin dönemi, görebildiğimiz bir şey değil, bu yüzden gerçekten büyük soru haline geldi: nereden geldiler?” diyor Reines.
Bu Resim Hakkında: Cüce gökada Henize 2-10’un merkez bölgesinden bir çıkıntı, gökadanın devasa kara deliğini ve yıldız oluşum bölgesini birbirine bağlayan 230 ışık yılı uzunluğunda bir sıcak gaz köprüsü veya çıkışı izliyor. Kara delikten çıkış hızının yanı sıra genç yıldızların yaşıyla ilgili Hubble verileri, ikisi arasında nedensel bir ilişki olduğunu gösteriyor. Birkaç milyon yıl önce, dışarı çıkan sıcak gaz, bir yıldız doğumevinin yoğun bulutuna çarptı ve tıpkı bir hortumdan gelen suyun bir toprak yığınına çarpması gibi yayıldı. Kaynak : BİLİM: NASA, ESA, Zachary Schutte (XGI), Amy Reines (XGI)
GÖRÜNTÜ İŞLEME: Alyssa Pagan (STScI)
Kaynak: Nasa, Esa, Hubble, STScI Sürüm Kimliği: 2022-002
