Kural tanımayan karadelik
Gökbilimciler, bu olağanüstü karadeliğin Eddington limitinin 2,4 katı oranında madde yuttuğunu hesapladı. Başka bir deyişle, her yıl 300 ila 3.000 güneş kütlesine eşdeğer maddeyi içine çekiyor. Üstelik bunu, Büyük Patlama’dan yalnızca 920 milyon yıl sonra, yani evrenin bebeklik döneminde yapıyor. Araştırmanın başyazarı Luca Ighina, “Bu karadeliğin böylesine iştahlı büyümesini görmek gerçekten şaşırtıcı.” diyor. “Bu tür cisimler, erken evrendeki karadeliklerin nasıl oluştuğuna dair ipuçları taşıyor.”
Bir karadeliğe düşen madde, doğrudan karanlığa gömülmeden önce çevresinde dönerek sıcak bir disk oluşturur. Bu disk öylesine ısınır ki, X-ışınlarından görünür ışığa kadar geniş bir tayf aralığında ışınım yayar. Ancak ışık da bir baskı uygular. Bu “ışınım basıncı”, karadeliğin çekim gücünü dengelediği anda daha fazla maddenin içeri düşmesini engeller. İşte bu denge noktasına gökbilimciler Eddington limiti adını verir. Bu limit karadelikler için tam anlamıyla bir doğa yasasıdır. RACS J0320-35 karadeliğini ilginç yapan ise tam olarak bu limiti aşıyor olması. Işınım basıncı onu durduramıyor, karadelik adeta “ışığı yenerek” hızla büyümeye devam ediyor.
RACS J0320-35, ilk kez Avustralya’daki Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) radyo teleskobu tarafından tespit edildi. Ardından Şili’deki Güney Gemini Teleskobu ve Karanlık Enerji Kamerası (DECam) ile yapılan gözlemler, bu cisimdeki güçlü ışınımın bir kuasara, yani merkezinde süper kütleli karadelik barındıran bir sisteme ait olduğunu ortaya koydu. Ancak asıl sırrı NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi çözdü: Chandra verileri, bu kuasarın evrenin ilk milyar yılında gözlenen en parlak X-ışını kaynağı olduğunu gösterdi. Tayf analizleri ise, merkezindeki karadeliğin gerçekten süper-Eddington bir evrede bulunduğunu doğruladı.
Bu bulgu, karadeliklerin nasıl bu kadar kısa sürede devleştiğine dair soruları yeniden gündeme getirdi. Klasik modele göre, erken evrendeki süper kütleli karadelikler ancak 10.000 güneş kütlesinden büyük “ağır tohumlar” olarak doğarlarsa bu kadar büyüyebilirler. Oysa RACS J0320-35’in hikayesi başka bir olasılığı işaret ediyor: Eğer karadelikler kısa süreli “aşırı beslenme dönemleri” yaşayabiliyorsa, yalnızca 100 güneş kütlesi kadar küçük bir tohumdan bile milyar kat büyüklüğe ulaşmak mümkün olabilir. Çalışmayı yürüten Harvard–Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) ekibinden Alberto Moretti, “Bir karadeliğin kütlesini ve ne kadar hızlı büyüdüğünü bilirsek, geçmişe dönük hesaplamalarla doğduğu andaki kütlesini hesaplayabiliriz. Bu hesaplamalar sayesinde, karadeliklerin nasıl doğduğuna dair çeşitli fikirleri test edebiliriz.” diyor.
RACS J0320-35, erken evrende hız sınırlarını aşan tek karadelik değil. Geçtiğimiz yıl yayımlanan bir çalışmada, LID-568 adlı başka bir karadeliğin Eddington limitinin tam 40 katı oranında büyüdüğü gösterilmişti. Bu iki örnek, karadeliklerin bebek evrende düşündüğümüzden çok daha “hızlı” olduğunu kanıtlıyor. Gözlemler, süper-Eddington beslenme süreçlerinin evrende sanılandan daha yaygın olabileceğini gösteriyor. Eğer RACS J0320-35 gibi karadelikler gerçekten uzun süre boyunca bu tempoda madde yutabiliyorsa, dev karadeliklerin ortaya çıkması için “olağanüstü” koşullara gerek kalmayabilir. Basitçe, evrenin ilk yıldızlarından arta kalan sıradan karadelikler, uygun koşullar altında kısa süreli süper-Eddington evrelerle hızla büyüyebilir. Bu keşif, karadeliklerin evrimine dair yerleşik fikirleri sarsıyor ve erken evrenin dinamiklerini yeniden düşünmemizi gerektiriyor. Belki de evrenin ilk döneminde henüz galaksiler tam oluşmamışken, bu karadelikleri ışığın bile dizginleyemediği bir kozmik açlık şekillendirdi. Şimdi gökbilimciler, Chandra ve JWST gibi teleskoplarla bu “kural tanımaz” karadeliklerin peşine düşmüş durumda. Her yeni gözlem, evrenin ilk devlerinin nasıl beslendiğini daha net gösterecek.
Yazı: Aybike Ediz
Görüntü: Uzak bir kuasarın sanatçı tasviri görüntüsü - Getty
