Evrenin  ilk  Kara  Deliği…(mi?) ( Black  Hole  from  edge  of  the  universe…!)

Gökada Herkül A

(Kaynak: NASA, ESA, S. Baum and C. O’Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

“Kötü Astronom” (Bad Astronom)  Phil  Plait’in yeni  bir  sarsıcı  haberi…

Astronomlar, neredeyse  Evrenin  sınırında  bir  Kara  Delik  keşfetti…!  Tam 13.1  milyar  ışık  yılı  uzaklıktakini…

Tabi,  bu  Kara  Delik,  Kuasar    J1342+0928’in  içinde…

Kara  Delik  ve parlak “Madde  Emme” (Accretion) diski (temsili)(Kaynak: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science/syfy.com)

Bilim insanları, Evrendeki  her  bir  büyük  gökadanın merkezinde  çok  büyük  kütleli birer  Kara  Deliğin mevcut  olduğunu  söylemekte… Gökada  ile  birlikte  oluşan  Kara  Delik, gökadadan yuttuğu/emdiği  gaz  ve  yıldızlar  sayesinde, zamanla  büyür…

Kara  Delik  tarafından, kendisine  doğru  çekilen madde (gaz, toz)  bu  Kara  Delik  tarafından  yutulmadan  önce, onun  etrafında  bir  disk  oluşturacak  şekilde  birikir… Buna   “madde  birikimi  diski” accretion  disc)  adı  verilmekte…  Bu  madde  diskinin  eksenel  dönme  hızının ışık  hızına  kadar  yaklaşabildiği  söylenmekte…Bu  hızla  dönen  madde  diskinin  sıcaklığı,  iç  sürtünmeler  sebebiyle, milyonlarca  santigrad  dereceye  ulaşmakta…!

Astronomide   “ne  kadar sıcak…o kadar  parlak”…demek…!  Kara  Delikler  gözlenemese  de bu  madde  diskleri  gözlenebilir… Milyarlarca  ışık  yılı  uzaklıklardan  bile…!

Merkezindeki çok  büyük  kütleli Kara  Delikler, ışıyan  diskleri  sebebiyle, içinde  bulundukları Gökadaların  çok  parlak  görünmesini  sağlar… Bu  tip  gökadalara  “Aktif  Gökada”  (Quasar) adı  verilmekte…

Evrenin  şişmekte (expansion)  olduğu  ve  bu  şişme  olayının yaklaşık 13.82  milyar  yıl  önce  gerçekleşen  Büyük  Patlama  ile  başladığı,  yaklaşık  yüz  yıldır  bilinmekte…Patladığında  çok  çok  sıcak olan  Evren, o  günden  beri, soğumakta…

Diğer  taraftan, çok  önceleri  Dünyaya nisbeten  daha  yakın  olan  gökadalar  gittikçe  uzaklaşmakta…

Işık, bilinen  ve  mümkün  olabilen  en  yüksek  hızla hareket etse  de, Evrenin  büyüklüğü  dikkate  alındığında ışık  hızı sınırlı  kalmakta… Evren  gözlendiğinde, aynı  zamanda, “zamanda  yolculuk”  yapılmakta…!

Bir  milyar  ışık  yılı  uzaklıktaki  bir  gök  cisminin  görülmesi, aynı zamanda, bu  gök  cisminin  bir  milyar  yıl  önceki  halinin  görülmesi  demek… Gerçekte,  bu  gök  cisminden  bir  milyar  yıl  önce  yola  çıkarılmış  olan  ışığı (fotonları) görmekteyiz…! Bir  teleskopla  ne  kadar  uzağa  bakılırsa, zamanda  da, o  kadar geçmişi   görmüş  oluruz…

Ancak,  ışık yolculuğunu sabit  kalan  bir  uzay  ortamında  yapmamakta… Şişmekte  olan  bir uzay  ortamında  yapmakta… Kısaca, ışığın  alması  gereken  yol  uzamakta…!

Işık, yolculuğuna  devam  ederken  enerji  kaybeder… Radyo istasyonundan  uzaklaşıldığı  sürece ses  seviyesinin  düşmesi…gibi…

Işıktaki  enerji  seviyesi  azalması  kendini dalgaboyunda artış  olarak  gösterir… Yolculuk  ne  kadar  uzarsa, ışığın  dalgaboyu  da  o  kadar  uzar… Bu, ses iletiminde  gözlenen Doppler  Olayı’nın  benzeri  bir  durum…! Kısca, yol alan ışığın  rengi  kızarır; kızıla kayar (redshift)…

Uzay  boşluğu  genelde seyreltik  (nötr) hidrojen  gazıyla  doludur… (Hidrojen Evrende  ilk  olarak  yaratılan  madde…)   Hidrojen  atomuna morötesi  ışık  fotonu  çarptığında  çekirdeğin  etrafında dolanan elektronu  kopararak  uzaklaştırır… Geride  kalana  “iyonize  hidrojen”  denmekte…

Büyük  Patlamadan  bir  süre  sonra, ortam  sıcaklığının  çok  yüksek  olması  sebebiyle, başlangıçta  hidrojen “iyonize”  haldeydi…

Bilim  insanlarına  göre, Büyük Patlamadan  ancak 400 000  yıl  sonra, Evrenin  yeterli  miktarda  soğumasıyla, elektronlarla  birleşebilen  protonlar  “nötr”  hidrojeni  oluşturabildi…

Zamanla, yıldızların  ve  gökadaların  oluşmasıyla, uzay  ortamındaki  (ışığı  absorblayan) elektron  sayısının  azalmasıyla, ışığın  (kazaya  uğramadan)  yol  alabileceği  bir  ortam  oluştu…

Böylece, çok  uzaklardaki  Kara  Delikler tarafından  yutulmak  üzere “hazırlanan”  maddenin  yayımladığı  ışık, milyarlarca  yıl  süren  yolculuklarla Dünyaya  ulaşmayı  başarabildi…!  Yine  de, bunun  bir  bedeli  oldu…: Ortamdaki  “nötr”  hidrojenin  bir  kısmı  kendisine  çarpan yüksek-enerjili ışığı (fotonu) absorblayarak, iyonize  hale  geldi…

Genç  bir  Evrende, J1342+0928  gibi genç  bir   çok  büyük  kütleli  Kara  Deliğin,  yemek  için  hazırladığı  maddeden  saçtığı  radyasyonun  morötesinden daha  yüksek  enerjili  kısmı  çevredeki  nötr  hidrojen  tarafından  absorblanırken, geri  kalanı 13  milyar  yılı  aşacak  yolculuğuna  başlar…!

Kısaca,  J1342+0928’den  morötesi  olarak  yola  çıkan  ışık Dünyaya  kızılötesi  olarak  ulaşır…! Bu  ışığın  spektrometre  (grafik) görüntüsünde, absorblanma sebebiyle,  “yüksek-enerji” (kısa  dalgaboyu) tarafında  bir  kayıt  görünmezken, düşük-enerjili (uzun  dalgaboyu) bölümünde görüntü  mevcuttur…

Işık  yayan  gök  cisimlerinin  kızıla  kayma  dereceleri  onların  Dünyadan  uzaklıkları için  bir  ölçü  vermekte… yapılan  gözlemlerde  bu  gökadanın  ışığının kızıla  kayma  derecesi 8.54  olarak  belirlenmiş… Işığının tamamının kızıla  kaydığı  bir  uzak  mesafe… Bu  sebeple,  bu  gök  cisminden görünür  ışık  alınamamakta…  Quasar  J1342+0928’in  görüntüsü  ancak kızılötesi ışık gözlemiyle alınabilmiş…!

  

Quasar  J1342+0928’in spektrumunda böyük  bir  kızılakayma  görüntülendi.

(Kaynak: Eduardo Bañados (Carnegie Observatories)/Xiaohui Fan (University of Arizona)/syfy.com)

Astronomlar,  ayrıca, absorblanan  ışığın  miktarından, J1342+0928’in  etrafındaki hidrojenin yarısının  nötr, diğer  yarısının  ise iyonize  halde  olduğunu  belirlemiş… Evrenin  “yeniden iyonize  olma  dönemi”ni (reionization) işaret  eden  bir sonuç… Evren  hakkında  nadir  erişilebilecek  bir  bilgi…!

“Hercules A”  nisbeten  yakın  olan  ve  merkezinde  bir  Kara  Delik  bulunan  gökada.

(Kaynak:  NASA, ESA, S. Baum and C. O’Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/syfy.com)

Astronomlar  J1342+0928’in  Güneşin  kütlesinin  800  milyon  katı  bir  kütleye  sahip  olduğunu  belirledi… Plait’e  göre, bu  Kuasar   ilk  ışığını  Evren  henüz 700  milyon  yıl  yaşındayken  göndermiş  olmalı…  Bu  kısa  süre  bu  Kara  Deliğin  bu  kadar büyüyebilmesi  için  yeterli  olabilir  mi…?

Plait,  bu  sorunun  cevabının, Kara  Deliklerin, sanılandan  çok daha  hızlı  bir  şekilde büyüyebileceklerinde  yattığını  söylüyor…!   Yine  de, o  dönemde  oluşmuş çok  büyük  Kara  Deliklerden ender  karşılaşılacak  biri…

Astronomlar  böyle  düşünmekte…

 

Yararlanılan  Kaynaklar:

http://www.syfy.com/syfywire/the-black-hole-on-the-edge-of-forever