Cüce Galaksilerin Merkezinde Tozun Arkasına Saklanmış Canavar Kara Delik Bulundu

Astrophysical Journal'da yayınlanan bir makalede bilim insanları, bir cüce galakside gaz ve toza gömülmüş orta büyüklükte bir kara delik keşfini anlatılıyor. Daha önce keşfedilmemiş bir boyutta tozla örtülmüş kara deliğin keşfi heyecan verici çünkü bu tür kara deliklerin evrenin çok erken dönemlerinde nasıl tohumlandığına dair ipuçları sağlamaya yardımcı olabilir.

Cüce galaksi J144013+024744'ün merkezindeki Güneş'in 160.000 katı kütleye sahip bir kara deliği incelemek için NASA'nın NuSTAR gözlemevini kullanan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği'nden Baş Araştırmacı Dr. Chien-Ting Chen ve Shrey Ansh, Huntsville'deki Alabama Üniversitesi'nde baş yazar ve yüksek lisans öğrencisi, kara deliğin galaksideki gaz ve toz tarafından derinlemesine gömüldüğünü buldu.

Kara delik, güneşin kütlesinin yalnızca birkaç katı olan tipik yıldız kütleli kara deliklerden çok daha büyük olduğundan, ancak yine de milyar güneş kütleli süper kütleli kara deliklerden daha küçük olduğu için "minik bir canavar"dır.

Yazarlar, kara deliğin kalın bir toz sütunu tarafından örtüldüğünü gösterdi; bu, aktif olarak birleşen birçok süper kütleli kara delikte tipik olarak gördüğümüze benzer.

Ev sahibi gökada J144013+024744, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 3 milyar katı bir yıldız kütlesine sahiptir; bu, Samanyolu'nunkinin yalnızca %10'u kadardır.

Yerel Evrende pek çok cüce gökada var (örneğin, Samanyolu'nda Macellan Bulutları da dahil olmak üzere birkaç düzine uydu cüce gökada var) ve bunların bir kısmının merkezinde devasa bir kara delik var. Bu cüce galaksilerin daha az galaksi birleşmesine maruz kaldıkları düşünüldüğünden, süper kütleli karadeliklerin erken Evren'de nasıl tohumlandığını anlamanın anahtarıdır. Bu nedenle bunlar bize ne kadar süper kütleli oldukları hakkında bilgi verebilecek çok erken Evrenin "fosil kayıtlarıdır". Chen, "kara delikler ilk etapta ortaya çıktı" diyor.

Dr. Chen, "Gözlemsel olarak, daha sönük oldukları için daha küçük kara delikler bulmak daha zordur ve araya önemli miktarda toz eklediğinizde onları bulmak daha da zordur" diyor.

"Bu cüce galaksinin devasa bir kara deliği sakladığından şüphelendik çünkü NASA'nın Spitzer Gözlemevi'nden yapılan gözlemler, hedefin yalnızca biriken devasa kara deliklerden gelen çok enerjik fotonlarla çalıştırılabilen güçlü orta kızılötesi (IR) emisyon hatlarına sahip olduğunu gösterdi" dedi. Chen. Mid-IR emisyon çizgileri karadelikten daha uzaktaki bölgelerden kaynaklanır ve dalga boyları tipik toz parçacıklarından daha uzundur, bu da tozun varlığına rağmen onları görmeyi mümkün kılar.

Ansh, "Bu cüce galaksinin, çoklu dalga boyu özelliklerine dayanarak tozla gizlenmiş bir kara deliğe sahip olabileceğini düşündük" diyor. "Bulduğumuz engelleyici sütun yoğunluğunun miktarı, süper kütleli kara deliklerde bulunan simit benzeri bir geometrinin ortabüyüklükteki kara deliklere de uzanabileceğini ima edebilir." Cüce galaksilerdeki daha küçük kara deliklerin, tipik galaksilerdeki süper kütleli kara deliklere benzer şekilde davranıp davranmayacağı belli değildi.

Chen, "NASA'nın daha fazla nüfuz etme gücüne sahip yüksek enerjili X-ışını fotonlarını algılayabilen NuSTAR teleskopu ile J144013+024744'ü hedefleyerek, görüş hattımızdaki toz miktarını doğrudan ölçebiliriz," dedi Dr. Chen. 

J144013+024744'ün canavar kara deliğinin bir toz perdesinin arkasına gömülü olduğunu bulmak oldukça heyecan verici, çünkü cüce galaksilerdeki canavar karadeliklerin yaygınlığının sayımı, tüm bu süper kütleli karadeliklerin Evren'in çok erken dönemlerinde nasıl tohumlandığına dair gerçekten ölçülebilir birkaç kısıtlamadan biridir.

J144013+024744'teki tozla gizlenmiş canavarın onaylanmasıyla, bilim adamları, sert X-ışını ve orta IR emisyon hattı gözlemlerini birleştirerek bu nesnelerden daha fazlasını nasıl ve nerede arayacakları konusunda daha iyi bir fikre sahip olacaklar. Spitzer artık faaliyet göstermemesine rağmen, daha da güçlü bir halefi JWST'ye sahip. JWST, NuSTAR ve NASA'nın gelecekteki zorlu X-ışını görevlerini birleştiren gökbilimciler, kozmik çevremizde gizlenen bu küçük canavarlardan daha fazlasını bulabilmeli ve böylece cüce galaksilerdeki kara delik popülasyonunun tam bir sayımına yaklaşmalıdır.

NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu tarafından görülen cüce gökada J1440J144013+024744. NASA'nın NuSTAR gözlemevi, bu cüce gökadanın merkezinde derin bir şekilde gizlenmiş devasa kara deliğin aktivitesinden yüksek enerjili X-ışını sinyalleri topladı; bu, yakınlaştırılmış görüntüde bir sanatçının anlayışı olarak gösteriliyor.

Kaynak
USRA
FOTOĞRAF: NASA