Evrenin şafağında saklanırken bulunan nadir bir süper kütleli kara delik, erken kozmosta bilim insanlarının düşündüğünden binlerce daha fazla yırtıcı canavar olduğunu gösterebilir — ve astronomlar bunun nedeninden emin değiller.
Güneşimizin yaklaşık 1 milyar katı kütleye sahip olan ilkel kara delik, COS-87259 galaksisinin merkezinde bulundu. Büyük Patlama'dan sadece 750 milyon yıl sonra oluşan bu antik galaksi, Şili'deki bir radyo gözlemevi olan Atacama Large Millimeter Array (ALMA) tarafından dolunayın 10 katından daha küçük bir gökyüzü parçasında tespit edildi.
Çalkantılı yıldız tozlarından oluşan bir pelerinin altında gizlenen ve hızla büyüyen kara deliğin, yörüngesinde dönen maddeden oluşan yığılma diskinin bir kısmını tükettiği ve arta kalanları ışık hızına yakın hareket eden bir jetle dışarı püskürttüğü görüldü. Canavar kara delik, tozlu, yıldız oluşturan bir galaksi ile kuasar adı verilen muazzam, parlak bir şekilde parlayan bir kara delik arasında bir yerde, büyümenin nadir bir ara aşamasında görünüyor.
Araştırmacılara göre bu kozmik dev, erken evrenin bulut örtüsünün altında gizlenen açıklanamayacak kadar büyük binlerce kara delikten sadece biri olabilir. Araştırmacılar keşiflerini 24 Şubat'ta Monthly Notices of The Royal Astronomical Society dergisinde yayınladılar (yeni sekmede açılır) .
Austin'deki Texas Üniversitesi'nde gökbilimci olan çalışmanın başyazarı Ryan Endsley (yeni sekmede açılır) Live Science'a yaptığı açıklamada, "Açıkçası, [COS-87259 ile aynı zaman dilimine ait] yaklaşık 15 çok erken parlak kuasarın varlığını açıklamak, Büyük Patlama'dan bu yana bu kadar büyük bir kara deliğin büyümesi için ne kadar kısa bir süre olduğu göz önüne alındığında, ekstragalaktik astronomi için büyük bir zorluktu" dedi. "Eğer çok erken dönem milyar güneş kütleli kara delikler başlangıçta düşündüğümüzden binlerce kat daha yaygınsa (inanılmaz derecede şanslı olduğumuzu varsaymazsanız, keşfimizin ima ettiği gibi) bu sadece sorunu daha da kötüleştirir."
Süper kütleli bir gizem
Kara delikler dev yıldızların çöküşünden doğar ve kendilerini içeren yıldız oluşturan galaksilerdeki gaz, toz, yıldızlar ve diğer kara delikleri durmaksızın yiyerek büyürler. Yeterince büyürlerse, sürtünme kara deliklerin ağzında dönen malzemenin ısınmasına neden olur ve kuasarlara dönüşürler — gazlı kozalarını en parlak yıldızlardan bir trilyon kat daha parlak ışık patlamalarıyla saçarlar.
Işık uzay boşluğunda sabit bir hızda hareket ettiğinden, bilim insanları evrenin ne kadar derinlerine bakarlarsa, o kadar uzak ışığı yakalarlar ve zamanda o kadar geriye giderler. Geçmişte yapılan "kozmik şafak" simülasyonları — evrenin ilk milyar yılını kapsayan dönem — soğuk gaz bulutlarının hızla çökerek kara delikler oluşturmaya mahkum dev yıldızlara dönüşmüş olabileceğini öne sürmüştür. Evren büyüdükçe, bu ilk kara delikler hızla diğerleriyle birleşerek kozmos boyunca daha da büyük süper kütleli kara deliklerin tohumlarını atmış olabilir.
Ancak bu kaotik koşulların nasıl olup da bu kadar çok süper kütleli kara deliğin oluşmasına yol açtığı bir muamma; evren şu anki yaşının yalnızca %5'ine ulaştığında bu canavarların sayılarının binlerle ifade edilebileceği ihtimali de bu muammayı derinleştiriyor. Bir inceleme makalesi (yeni sekmede açılır) büyük, parlak kuasarların tespit edilmesi en kolay kara delikler olduğunu, dolayısıyla bunların genç kozmosta saklanan canavarların yalnızca "buzdağının görünen kısmı" olabileceğini öne sürmüştür.
Bu bilmecenin cevabı, evrenin erken dönemlerindeki galaksi oluşumuna ilişkin anlayışımızda bir boşluğa işaret edebilir. 22 Şubat'ta James Webb Uzay Teleskobu'ndan elde edilen verileri analiz eden bir başka gökbilimci grubu, Büyük Patlama'dan 500 ila 700 milyon yıl sonrasına tarihlenen ve kozmolojik modellerin %99'uyla çelişecek kadar büyük olan altı devasa galaksiden oluşan bir grup keşfetti.
Olası bir açıklama, ilk kara deliklerin ortaya çıktığı yoğun "yıldız patlaması" bulutlarının miktarında ve çılgınca faaliyetinde yatıyor olabilir. Örneğin, Nisan 2022'de COS-87259 ile aynı yaştaki bir yıldız patlaması galaksisinde GNz7q adında hızla büyüyen, geçiş yapan başka bir kara deliğin keşfi, galaksinin Samanyolu'nun bugün yaptığından 1.600 kat daha hızlı taze pişmiş yıldızlar sunduğunu gösterdi. COS-87259, bugünkü Samanyolu'nun 1.000 katı gibi biraz daha yavaş bir hızda pişiyor, ancak kara deliği GNz7q'dan 20 kat daha büyük ve parlak.
Endsley, "Geçtiğimiz yıl içinde hem COS-87259 hem de GNz7q'nun keşfi çok şaşırtıcıydı ve bizi gerçekten de çok erken süper kütleli kara delik büyümesini anlama açısından bunu nasıl anlamlandırabileceğimizi sormaya itiyor" dedi.
