J1120+0641, 13 milyar yıl önce kuasardan geldiğini gördüğümüz ışık bize ulaştığında böyle görünüyordu. Resim: ESO/M. Tahıl bıçağı, CC BY 4.0.
Evren hâlâ gençken, bugün bildiğimiz şekliyle süper kütleli kara deliklerin varlığı aslında imkânsızdı. Şimdi bazıları keşfedildi ve araştırmacılar bunların nasıl ortaya çıktığını merak ediyor.
On yıl önce kozmik şafakta keşfedilen bir kara delik, oluşumunu standart teorik araçlarla açıklamak için çok büyük. Gibi Doğal astronomi J1120+0641 galaksisinin merkezinde yer aldığı ve bir milyar güneşten daha ağır olduğu bildiriliyor.
Duyuru
Etrafımızda daha büyük kara delikler var. Sorun, J1120+0641'in oluşturulma zamanlamasıdır. Büyük Patlama'dan 770 milyon yıl sonra oradaydı, dolayısıyla kara deliğin nasıl bu kadar çok kütle kazanmayı başardığını hayal etmek zor. Galaksiyi yaklaşık 13 milyar yıl önceki haliyle görüyoruz çünkü inanılmaz derecede uzakta ve ışığının bize ulaşması çok uzun sürüyor.
Çok büyük olan kara delik
Galaksiyi ve onun büyük boyutlu kara deliğini 2011'den beri biliyoruz. J1120+0641 birkaç yıl boyunca bilinen en uzak kuasar galaksisi olarak kaldı. Merkezindeki kara delik bir aykırı değer olarak kabul ediliyordu ve egzotik teorilerle açıklanabiliyordu.
Kuasar galaksileri, merkezinde süper kütleli bir kara deliğin döndüğü, muazzam bir hızla “beslenen”, yani daha fazla kütle emen galaksilerdir. Onları mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde yok eden devasa bir gaz ve toz bulutu ile çevrelenmişlerdir. Kara deliğin etrafındaki sürtünme ve yerçekimi, malzemeyi ısıtarak onun parlak bir şekilde parlamasına neden olur.
Ancak şimdi James Webb Uzay Teleskobu (JWST) yeni gözlemler sağladı. Sonuç olarak, J1120+0641 “çarpıcı derecede normal” görünüyor ve kara deliğin ağırlık artışına ilişkin daha egzotik açıklamalara kapıyı açık bırakıyor. Ve bu bir sorundur çünkü bir kara deliğin kendisini “besleme” hızı sınırsız değildir.
Kara delikler sonsuza kadar büyüyemez
Bir kara delik için maksimum kararlı kütle büyüme oranı Eddington limiti ile belirlenir. Bu sınırın ötesinde, tekilliğe düşen ısıtılmış malzeme o kadar şiddetli ışık yayar ki radyasyon basıncı yerçekimini yener. Bu da daha uzaktaki malzemeyi uzaklaştırır ve kara deliğe hiçbir şey kalmaz.
Bununla birlikte, kara delikler kısa süreliğine süper-Eddington oluşumuna maruz kalabilirler; burada bu sınırı aşarlar ve radyasyon basıncı bu birikime son vermeden önce mümkün olduğu kadar çok malzemeyi kısa süreliğine yutarlar.
Bu, J1120+0641'in merkezindeki kara deliğin ve eğer onları daha fazla sayıda bulursak, evrenin başlangıcında gizlenen diğer büyük kara deliklerin olası açıklamalarından biridir.
James Webb Uzay Teleskobu tarafından inceleme
Süper Eddington birikimleri artık bazı özelliklerle ortaya çıkıyor. Ancak J1120+0641'i doğrulamak için gökbilimcilerin yeterli çözünürlükte verilere ihtiyacı vardı. Ve şu anda yalnızca JWST bunu sağlayabilir; bugüne kadar yapılmış ve uzay ve zamanın bu uzak mesafelerini gözlemlemek için optimize edilmiş en güçlü uzay teleskopu.
ayrıca oku
Daha fazla göster
daha az göster
JWST galaksiyi 2023'ün başlarında gözlemledi ve Heidelberg'deki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden gökbilimci Sarah Bosman liderliğindeki bir ekip, kara deliğin etrafındaki malzemenin özelliklerini kataloglamak için toplanan ışığı analiz etti: kenarda dev bir toz torusu ve Dönen ve kara deliğin içine akan parlak bir disk.
Analiz, kara deliğin aslında oldukça normal bir şekilde “beslendiğini” gösteriyor: onun birikmesinde diğer genç kuasar galaksilerinkinden önemli ölçüde farklı olacak hiçbir şey yok. Sonuç olarak, J1120+0641 tam olarak göründüğü gibi: alışılmadık derecede büyük miktarda malzeme yutmayan bir kara deliğe sahip, tamamen normal bir kuasar galaksisi.
J1120+0641 oldukça normal bir şekilde “yiyor”
Kara delik ve onun büyüme şekli, Büyük Patlama'dan sadece birkaç yüz milyon yıl sonra zaten nispeten olgunlaşmıştı. Bosman, “Genel olarak, yeni gözlemler gizemi daha da artırıyor: İlk kuasarlar şaşırtıcı derecede normaldi” diyor. “Onları hangi dalga boyunda gözlemlersek gözlemleyelim, kuasarlar evrende her zaman neredeyse aynıdır.”
Bunun olası bir açıklaması, bu süper kütleli kara deliklerin başlangıçta, çöken madde yığınları gibi oldukça büyük “tohumlardan” ve hatta Güneşimizin yüzbinlerce katı kütleye sahip son derece büyük yıldızlardan oluşmuş olmasıdır. onların büyümesi.
Şaşırtıcı bir şekilde, bu tür temel astronomik araştırmaların yaşamlarımız üzerinde uzay yolculuğuna çok benzer şekilde çok pratik etkileri olabilir: örneğin uydu navigasyonu, kameralardaki CCD çipleri ve WLAN teknolojisinin önemli yönleri astronomik araştırmaların sonuçlarına dayanmaktadır.
Önerilen editoryal içerik
Onayınız doğrultusunda harici bir kitap önerisi (Amazon Bağlı Kuruluşları) buraya yüklenecektir.
Kitap önerilerini her zaman yükle
Kitap önerisini şimdi indirin
Evren hâlâ gençken, bugün bildiğimiz şekliyle süper kütleli kara deliklerin varlığı aslında imkânsızdı. Şimdi bazıları keşfedildi ve araştırmacılar bunların nasıl ortaya çıktığını merak ediyor.
On yıl önce kozmik şafakta keşfedilen bir kara delik, oluşumunu standart teorik araçlarla açıklamak için çok büyük. Gibi Doğal astronomi J1120+0641 galaksisinin merkezinde yer aldığı ve bir milyar güneşten daha ağır olduğu bildiriliyor.
Duyuru
Etrafımızda daha büyük kara delikler var. Sorun, J1120+0641'in oluşturulma zamanlamasıdır. Büyük Patlama'dan 770 milyon yıl sonra oradaydı, dolayısıyla kara deliğin nasıl bu kadar çok kütle kazanmayı başardığını hayal etmek zor. Galaksiyi yaklaşık 13 milyar yıl önceki haliyle görüyoruz çünkü inanılmaz derecede uzakta ve ışığının bize ulaşması çok uzun sürüyor.
Çok büyük olan kara delik
Galaksiyi ve onun büyük boyutlu kara deliğini 2011'den beri biliyoruz. J1120+0641 birkaç yıl boyunca bilinen en uzak kuasar galaksisi olarak kaldı. Merkezindeki kara delik bir aykırı değer olarak kabul ediliyordu ve egzotik teorilerle açıklanabiliyordu.
Kuasar galaksileri, merkezinde süper kütleli bir kara deliğin döndüğü, muazzam bir hızla “beslenen”, yani daha fazla kütle emen galaksilerdir. Onları mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde yok eden devasa bir gaz ve toz bulutu ile çevrelenmişlerdir. Kara deliğin etrafındaki sürtünme ve yerçekimi, malzemeyi ısıtarak onun parlak bir şekilde parlamasına neden olur.
Ancak şimdi James Webb Uzay Teleskobu (JWST) yeni gözlemler sağladı. Sonuç olarak, J1120+0641 “çarpıcı derecede normal” görünüyor ve kara deliğin ağırlık artışına ilişkin daha egzotik açıklamalara kapıyı açık bırakıyor. Ve bu bir sorundur çünkü bir kara deliğin kendisini “besleme” hızı sınırsız değildir.
Kara delikler sonsuza kadar büyüyemez
Bir kara delik için maksimum kararlı kütle büyüme oranı Eddington limiti ile belirlenir. Bu sınırın ötesinde, tekilliğe düşen ısıtılmış malzeme o kadar şiddetli ışık yayar ki radyasyon basıncı yerçekimini yener. Bu da daha uzaktaki malzemeyi uzaklaştırır ve kara deliğe hiçbir şey kalmaz.
Bununla birlikte, kara delikler kısa süreliğine süper-Eddington oluşumuna maruz kalabilirler; burada bu sınırı aşarlar ve radyasyon basıncı bu birikime son vermeden önce mümkün olduğu kadar çok malzemeyi kısa süreliğine yutarlar.
Bu, J1120+0641'in merkezindeki kara deliğin ve eğer onları daha fazla sayıda bulursak, evrenin başlangıcında gizlenen diğer büyük kara deliklerin olası açıklamalarından biridir.
James Webb Uzay Teleskobu tarafından inceleme
Süper Eddington birikimleri artık bazı özelliklerle ortaya çıkıyor. Ancak J1120+0641'i doğrulamak için gökbilimcilerin yeterli çözünürlükte verilere ihtiyacı vardı. Ve şu anda yalnızca JWST bunu sağlayabilir; bugüne kadar yapılmış ve uzay ve zamanın bu uzak mesafelerini gözlemlemek için optimize edilmiş en güçlü uzay teleskopu.
ayrıca oku
Daha fazla göster
daha az göster
JWST galaksiyi 2023'ün başlarında gözlemledi ve Heidelberg'deki Max Planck Astronomi Enstitüsü'nden gökbilimci Sarah Bosman liderliğindeki bir ekip, kara deliğin etrafındaki malzemenin özelliklerini kataloglamak için toplanan ışığı analiz etti: kenarda dev bir toz torusu ve Dönen ve kara deliğin içine akan parlak bir disk.
Analiz, kara deliğin aslında oldukça normal bir şekilde “beslendiğini” gösteriyor: onun birikmesinde diğer genç kuasar galaksilerinkinden önemli ölçüde farklı olacak hiçbir şey yok. Sonuç olarak, J1120+0641 tam olarak göründüğü gibi: alışılmadık derecede büyük miktarda malzeme yutmayan bir kara deliğe sahip, tamamen normal bir kuasar galaksisi.
J1120+0641 oldukça normal bir şekilde “yiyor”
Kara delik ve onun büyüme şekli, Büyük Patlama'dan sadece birkaç yüz milyon yıl sonra zaten nispeten olgunlaşmıştı. Bosman, “Genel olarak, yeni gözlemler gizemi daha da artırıyor: İlk kuasarlar şaşırtıcı derecede normaldi” diyor. “Onları hangi dalga boyunda gözlemlersek gözlemleyelim, kuasarlar evrende her zaman neredeyse aynıdır.”
Bunun olası bir açıklaması, bu süper kütleli kara deliklerin başlangıçta, çöken madde yığınları gibi oldukça büyük “tohumlardan” ve hatta Güneşimizin yüzbinlerce katı kütleye sahip son derece büyük yıldızlardan oluşmuş olmasıdır. onların büyümesi.
Şaşırtıcı bir şekilde, bu tür temel astronomik araştırmaların yaşamlarımız üzerinde uzay yolculuğuna çok benzer şekilde çok pratik etkileri olabilir: örneğin uydu navigasyonu, kameralardaki CCD çipleri ve WLAN teknolojisinin önemli yönleri astronomik araştırmaların sonuçlarına dayanmaktadır.
Önerilen editoryal içerik
Onayınız doğrultusunda harici bir kitap önerisi (Amazon Bağlı Kuruluşları) buraya yüklenecektir.
Kitap önerilerini her zaman yükle
Kitap önerisini şimdi indirin