Süper Masif Kara Delikleri (SMBH) açıklamak zordur. Bu devasa tekilliklerin her büyük gökadanın merkezinde olduğu düşünülmektedir (Samanyolu'muzda bir tane vardır), ancak orada bulunmaları bazen kolay açıklamaya meydan okur. Bildiğimiz kadarıyla, dev yıldızlar çöktüğünde kara delikler oluşuyor. Ancak bu açıklama tüm kanıtlara uymuyor.
Yıldız-çöküş teorisi çoğu karadeliğin açıklanması için iyi bir iş çıkarır. Bu teoride, Güneşimizden en az beş kat daha büyük bir yıldız, ömrünün sonuna yaklaşırken yakıt tükenmeye başlar. Bir yıldızın nükleer füzyonunun dış baskısı, onu kendi kütlesinden içe doğru yer çekimine karşı destekleyen şey olduğundan, yakıt bittiğinde bir şeyler vermek zorundadır.
Yıldız bir hipernova patlamasına uğrar, sonra kendi kendine çöker. Geriye bir kara delik kaldı. Astrofizikçiler SMBH'lerin bu şekilde başladığını ve esasen diğer konularda “besleyerek” muazzam boyutlarına dönüştüklerini düşünüyorlar. Boyutları şişer ve yerçekimlerinin merkezinde, ağının ortasında şişman bir örümcek gibi otururlar.
Bu açıklamanın sorunu, gerçekleşmesinin uzun zaman almasıdır.
Evrende, bilim adamları eski SMBH'leri gözlemlediler. Bu yılın Mart ayında bir grup gökbilimci 83 SMBH'nin keşfini, bu kadar eski olan bizim anlayışımıza meydan okuduklarını açıkladı. 2017'de astronomlar, Big Bang'den sadece 690 milyon yıl sonra tamamen oluşturulmuş 800 milyon güneş kütleli bir kara delik keşfettiler. Süper-büyük formlarına dönüşecek zaman olmadan Evrenin ilk günlerinde ortaya çıktılar.
Bu SMBH'lerin çoğu Güneş'ten milyarlarca kat daha büyüktür. O kadar yüksek kırmızıya kayıyorlar ki, Büyük Patlama'dan sonraki ilk 800 milyon yıl içinde oluşmuş olmalılar. Ama yıldız-çöküş modelinin bunları açıklaması için yeterli zaman değil. Astrofizikçilerin karşılaştığı soru, bu kara delikler bu kadar kısa sürede nasıl bu kadar büyüdü?
Kanada, Ontario'daki Western Üniversitesi'nden bir çift araştırmacı bunu çözdüklerini düşünüyor. Bu inanılmaz eski SMBH'leri açıklayan “doğrudan çöküş” adı verilen yeni bir teori var.
Makaleleri “Doğrudan Çöküş Senaryosunda Süper Kütleli Kara Deliklerin Kütle İşlevi” başlığını taşıyor ve Astrofizik Dergi Mektuplarında yayınlanıyor. Yazarlar Shantanu Basu ve Arpan Das. Basu, yıldız oluşumu ve protoplantary disk evriminin ilk aşamalarında tanınmış bir uzmandır. Aynı zamanda Western Üniversitesi'nde bir astronomi profesörüdür. Das ayrıca Western’in Fizik ve Astronomi Bölümündedir.
Doğrudan çökme teorileri, antik süper masif kara deliklerin çok kısa sürede çok hızlı oluştuğunu söylüyor. Sonra aniden büyümeyi bıraktılar. Hızla oluşan bu eski kara delikleri açıklamak için yeni bir matematiksel model geliştirdiler. Bir yıldızın dışa doğru yayılan gücü ile içe doğru çekim kuvveti arasında bir denge olan Eddington Limitinin rol oynadığını söylüyorlar.
Bu doğrudan çöküş kara deliklerinde, Eddington Limiti kitle büyümesini düzenler ve araştırmacılar bu eski kara deliklerin süper Eddington birikimi olarak adlandırdıkları şeyde bu sınırı küçük bir miktar bile aşabileceğini söylüyor. Daha sonra, diğer yıldızlar ve kara delikler tarafından üretilen radyasyon nedeniyle üretimleri durdu.
“Süper kütleli karadelikler sadece hızlı büyüyebildikleri ve daha sonra bir noktada, diğer kara delikler ve yıldızlar tarafından yaratılan evrendeki tüm radyasyon nedeniyle üretimlerinin durduğu kısa bir süre vardı,” diye açıklıyor Basu. Bir basın açıklaması. “Bu doğrudan çöküş senaryosu.”
Basu, “Bu kara deliklerin yıldız kalıntılarından değil, doğrudan çökmelerden kaynaklandığı dolaylı gözlemsel kanıttır” dedi.
Bu yeni teori, bir süredir astronomide dikenli bir konu hakkında etkili bir açıklama sağlıyor. Basu, bu yeni sonuçların, evrenimizde çok erken zamanlarda var olan aşırı büyük kara deliklerin oluşum tarihini çıkarmak için gelecekteki gözlemlerle kullanılabileceğine inanıyor.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Araştırmacılar kara deliklerin kökenine ışık tutuyor
- Araştırma Raporu: Doğrudan Çökme Senaryosunda Süper Kütleli Kara Deliklerin Kütle Fonksiyonu
- Space Magazine: Çok Büyük, Çok Yakında. Canavar bang delik kısa süre sonra görülen bu Büyük bang
- Princeton Üniversitesi: Gökbilimciler, erken evrende 83 süper kütleli kara delik keşfediyor
- Vikipedi: Eddington Parlaklığı (Limit)
