NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi, Büyük Patlama'nın yirmi trilyon Güneş oranında enerji üreten tamamen büyümüş süper kütleli bir kara delik içerdikten sonra bir milyar yıldan kısa bir süre sonra oluşan uzak bir kuasarın kesin kanıtlarını elde etti. Evrenin bu erken döneminde böylesine büyük karadeliklerin varlığı, galaksilerin ve süper kütleli karadeliklerin oluşumu teorilerini zorlamaktadır.
Cambridge, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden gökbilimciler Daniel Schwartz ve Shanil Virani, 12.7 milyar ışıkyılı uzaklıktaki SDSSp J1306 olarak bilinen kuasarı gözlemledi. Evrenin 13.7 milyar yaşında olduğu tahmin edildiğinden, kuasarı Big Bang'den bir milyar yıl sonra görüyoruz. X-ışınlarının enerji veya X-ışını spektrumu ile dağılımının, yakınlardaki eski kuasarlardan ayırt edilemez olduğunu bulmuşlardır. Benzer şekilde, SDSSp J1306'nın optik ve X-ışını dalga boylarındaki nispi parlaklık, yakındaki kuasar grubuna benzerdi. Optik gözlemler, karadeliğin kütlesinin yaklaşık bir milyar güneş kütlesi olduğunu göstermektedir.
Başka bir erken dönem süper kütleli karadelik kanıtı daha önce XMM-Newton X-ışını uydusu kullanılarak California Teknoloji Enstitüsü ve İngiltere'den bir bilim adamı ekibi tarafından yayınlanmıştı. Kuasar SDSSp J1030'u 12,8 milyar ışıkyılı uzaklıkta gözlemlediler ve esasen X-ışını spektrumu için Smithsonian bilim adamlarının SDSSp J1306 için buldukları sonucun aynısını buldular. Chandra'nın neredeyse aynı özelliklere sahip SDSSp J1306 için kesin konumu ve spektrumu, erken süper kütleli kara deliklerin var olduğu belirsiz belirsizlikleri ortadan kaldırır.
Schwartz, “Bu iki sonuç, süper kütleli karadeliklerin X-ışınları üretme biçiminin, Evrendeki çok erken bir tarihte esasen aynı kaldığını gösteriyor gibi görünüyor” dedi. “Bu, büyük bir galaksideki merkezi kara delik motorunun Büyük Patlama'dan çok kısa bir süre sonra kurulduğunu ima ediyor.”
Gökbilimciler arasında, gaz bir kara deliğe doğru çekilirken ve milyonlarca ila milyarlarca derece arasındaki sıcaklıklara ısıtıldığında, süper kütleli kara deliklerin etrafındaki X-radyasyonunun üretildiği konusunda genel bir anlaşma vardır. İçeriye giren gazın çoğu, iç kısmı sıcak bir atmosfere veya sıcaklığın milyarlarca dereceye çıkabileceği koronaya sahip olan hızla dönen bir diskte konsantre edilir.
X-ışını üretiminin kesin geometrisi ve detayları bilinmemekle birlikte, çok sayıda kuasarın veya süper kütleli kara deliklerin gözlemleri, birçoğunun, özellikle yüksek X-ışını enerjilerinde, çok benzer X-ışını spektrumlarına sahip olduğunu göstermiştir. Bu, temel geometri ve mekanizmanın bu nesneler için aynı olduğunu gösterir.
Genç süper kütleli karadeliklerin X-ışını spektrumlarının çok daha büyük olanlara dikkat çeken benzerliği, süper kütleli karadeliklerin ve biriktirme disklerinin Büyük Patlama'dan bir milyar yıldan daha kısa bir süre sonra yerinde olduğu anlamına gelir. Bir olasılık, genç galaksideki büyük yıldızların çökmesinden milyonlarca 100 güneş kütlesi kara deliğinin oluşması ve daha sonra birleşme ve gaz birikimi yoluyla galaksinin merkezinde bir milyar güneş kütlesi kara deliği oluşmasıdır.
Süper kütleli karadeliklerin nasıl ve ne zaman oluştuğu sorusunu yanıtlamak için, gökbilimciler daha erken çağlarda kuasarları tanımlamak ve incelemek için çok derin Chandra maruziyetlerini ve diğer anketleri kullanmayı planlıyorlar.
Schwartz ve Virani'nin SDSSp J1306 ile ilgili makalesi Astrophysical Journal'ın 1 Kasım 2004 sayısında yayınlandı. Duncan Farrah ve meslektaşlarının SDSS J1030 ile ilgili makalesi Astrophysical Journal'ın 10 Ağustos 2004 sayısında yayınlandı.
Chandra, Kasım 2003'te J1306'yı Gelişmiş CCD Görüntüleme Spektrometresi (ACIS) cihazıyla yaklaşık 33 saat boyunca gözlemledi. NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi Huntsville, Ala., Washington NASA’nın Uzay Bilimi Ofisi için Chandra programını yönetiyor. Redondo Beach'ten Northrop Grumman, eski adıyla TRW, Inc. olan Calif., Gözlemevinin ana geliştirme yüklenicisiydi. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Cambridge Cambridge'deki Chandra X-ray Merkezi'nden bilim ve uçuş operasyonlarını kontrol eder.
Ek bilgi ve görseller şu adreste bulunabilir:
http://chandra.harvard.edu ve http://chandra.nasa.gov
Orijinal Kaynak: Chandra Haber Bülteni
