NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi'nden yeni kanıtlar, gökadaların merkezlerinde karadeliklerin nasıl büyüdüğü konusunda mevcut fikirleri zorlamaktadır. Gökbilimciler uzun süredir süper kütleli bir kara delik ve ev sahibi galaksinin merkezindeki yıldızların şişmesinin aynı oranda büyüdüğünü düşünüyorlar - şişkinlik büyüdükçe kara delik büyüyor. Bununla birlikte, Chandra verilerinin yeni bir çalışması, gökadaların kendilerinden daha hızlı büyüyen süper kütleli kara delikleri olan yakındaki iki gökadayı ortaya çıkardı.
Bir galaksinin ortasındaki dev bir kara deliğin kütlesi, genellikle çıkıntıda veya onu çevreleyen yoğun paketlenmiş yıldızların bölgesinde bulunan kütlenin küçük bir fraksiyonudur - yaklaşık yüzde 0.2'dir. En son Chandra çalışmasının hedefleri, NGC 4342 ve NGC 4291 gökadaları, çıkıntılarına kıyasla 10 kat ila 35 kat daha büyük kara deliklere sahiptir. Chandra ile yapılan yeni gözlemler haleleri ya da bu gökadaların yaşadığı devasa karanlık madde zarflarını da fazla kilolu gösteriyor.
Bu çalışma, iki süper kütleli karadeliğin ve evriminin karanlık madde halelerine bağlı olduğunu ve galaktik çıkıntılarla birlikte büyümediğini göstermektedir. Bu görüşe göre, kara delikler ve karanlık madde haleleri aşırı kilolu değildir, ancak galaksilerdeki toplam kütle çok düşüktür.
Cambridge, Mass'taki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) Astrofizikteki en gizemli ve en karanlık fenomen - kara delikler ve karanlık madde - arasındaki bağlantıya dair daha fazla kanıt sağlıyor, ., yeni çalışmaya liderlik etti.
NGC 4342 ve NGC 4291, 75 milyon ve 85 milyon ışıkyılı uzaklıkta, kozmik açıdan Dünya'ya yakındır. Gökbilimciler önceki gözlemlerden bu galaksilerin nispeten büyük kütlelere sahip karadeliklere ev sahipliği yaptığını biliyorlardı, ancak eşitsizlikten neyin sorumlu olduğundan emin değiller. Bununla birlikte, yeni Chandra gözlemlerine dayanarak, gelgit soyma olarak bilinen bir fenomeni dışlayabilirler.
Gelgit soyma, bir galaksinin yıldızlarından bazıları başka bir galaksiyle yakın bir karşılaşma sırasında yerçekimi ile soyulduğunda meydana gelir. Eğer böyle bir gelgit soyma gerçekleşmiş olsaydı, haleler çoğunlukla eksik olurdu. Karanlık madde galaksilerden daha uzak olduğu için, yıldızlardan daha gevşek bir şekilde onlara bağlanır ve çekilme olasılığı daha yüksektir.
Gelgit sıyırmalarını ortadan kaldırmak için, gökbilimciler Chandra'yı iki galaksinin etrafında sıcak, X-ışını yayan gazın kanıtını aramak için kullandılar. X-ışını görüntülerinden tahmin edilen sıcak gaz basıncı, galaksideki tüm maddelerin yerçekimi çekimini dengelediğinden, yeni Chandra verileri karanlık madde haleleri hakkında bilgi sağlayabilir. Sıcak gazın, NGC 4342 ve NGC 4291 çevresinde yaygın olarak dağıtıldığı, her galaksinin alışılmadık derecede büyük bir karanlık madde haloya sahip olduğu ve gelgit sıyırma olasılığının düşük olduğu anlamına geliyordu.
CfA'dan da ortak yazar Bill Forman, “Bu, yakın evrende ev sahibi galaksiden daha hızlı büyüyen kara delikler için sahip olduğumuz en açık kanıt. “Galaksilerin yakın karşılaşmalar yüzünden tehlikeye girmesi değil, aksine bir çeşit tutuklanan gelişimi oldu.”
Bir karadeliğin kütlesi, ana galaksisinin yıldız kütlesinden nasıl daha hızlı büyüyebilir? Çalışmanın yazarları, galaktik merkezde yavaşça dönen büyük bir gaz konsantrasyonunun, karadeliğin tarihinde çok erken tükettiği şey olduğunu öne sürüyor. Hızlı büyür ve büyüdükçe toplayabileceği veya yutabileceği gaz miktarı, birikimden enerji çıkışı ile birlikte artar. Kara delik kritik bir kütleye ulaştıktan sonra, sürekli gaz tüketiminden kaynaklanan patlamalar soğutmayı önler ve yeni yıldızların üretimini sınırlar.
Bogdan, “Süper kütleli karadeliğin galakside çok fazla yıldız bulunmadan önce büyük bir boyuta ulaşması mümkündür” dedi. “Bu, galaksilerin ve kara deliklerin birlikte nasıl evrimleştiğini düşünme şeklimizde önemli bir değişiklik.”
Sonuçlar 11 Haziran'da Alaska Anchorage'daki Amerikan Astronomi Derneği'nin 220. toplantısında sunuldu. Çalışma aynı zamanda Astrofizik Dergisi'nde yayınlanmak üzere kabul edildi.
