Galaksiyi "Açlıktan" Öldüren Kara Delik Tespit Edildi

NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu, bazı süper kütleli kara deliklerin ev sahibi galaksilerini yeni yıldızlar yapmak için gereken yakıttan yoksun bırakabileceği teorisini doğrulayan bir kara delik tespit etti.

Pablo'nun galaksisi
Pablo'nun galaksisi. Görsel: Francesco D’Eugenio.

"Pablo'nun Galaksisi" lakaplı GS-10578, kabaca Samanyolu Galaksisi büyüklüğünde. Yaklaşık 12 milyar ışık yılı uzaklıkta, yani Dünya'ya ulaşan ışık, evrenin sadece 2 milyar yaşında olduğu bir zamana ait, yani şu anki yaşının yaklaşık %15'ine.

Bu kadar erken bir galaksi için oldukça büyüktür. Pablo'nun Galaksisi'nin toplam kütlesi Güneş'imizin kütlesinin yaklaşık 200 milyar katıdır.

Galaksiyle ilgili ayrıntılı çalışma Nature Astronomy dergisinde yayımlandı.

Cambridge Üniversitesi Kavli Kozmoloji Enstitüsü'nden başyazar Francesco D'Eugenio, "Daha önceki gözlemlere dayanarak, bu galaksinin sönmüş bir durumda olduğunu biliyorduk: büyüklüğü göz önüne alındığında çok fazla yıldız oluşturmuyor ve kara delik ile yıldız oluşumunun sonu arasında bir bağlantı olmasını bekliyoruz" diyor.

D'Eugenio, "Ancak Webb'e kadar bu galaksiyi bu bağlantıyı doğrulamak için yeterince detaylı inceleyemedik ve bu sönmüş durumun geçici mi yoksa kalıcı mı olduğunu bilmiyoruz" diye ekliyor.

Pablo'nun Galaksisi'ndeki yıldızların çoğu 12,5-11,5 milyar yıl önce oluşmuştur.

"Ölü galaksiler", Pablo'nun Galaksisi gibi tüm yakıtlarını tüketmiş ve artık yeni yıldız üretmeyen galaksilerdir. Küçük birleşmeler ve yakındaki gazın birikmesi bu tür galaksilerin "şişmesine" neden olabilir, ancak daha önceki yıldız üretim oranlarını yeniden canlandıramazlar.

Pablo'nun Galaksisi'ne ilişkin yeni çalışmayı yayınlayan ekip, bu yılın başlarında, Büyük Patlama'dan sadece 700 milyon yıl sonra, yaklaşık 13 milyar yıl önce yıldız üretimini durduran en eski ölü galaksi JADES-GS-z7-01-QU'nun keşfinin de arkasındaki ekipti.

Pablo'nun Galaksisi de nispeten yaşlıdır.

Kavli Enstitüsü'nden yardımcı yazar Roberto Maiolino, "Erken evrende çoğu galaksi çok sayıda yıldız oluşturuyor, bu nedenle zamanın bu döneminde böylesine büyük bir ölü galaksi görmek ilginç" diyor. "Bu büyüklüğe ulaşmak için yeterli zamanı olduysa, yıldız oluşumunu durduran süreç muhtemelen nispeten hızlı gerçekleşmiştir."

Webb'in verileri Pablo'nun Galaksisi'nin büyük miktarda gazı yaklaşık 1.000 km/saniye hızla dışarı attığını gösterdi. Bu, gazın galaksinin yerçekimsel çekiminden kaçması için yeterince hızlıdır.

Süper kütleli kara deliklere sahip diğer galaksiler gibi, Pablo'nun Galaksisi de hızlı bir şekilde dışarı akan sıcak gaz rüzgârlarına sahiptir. Ancak bu gazın kütlesi küçüktür.

Daha önceki teleskoplar James Webb Uzay Teleskobu'nun görebildiğini göremiyordu — daha yoğun olan ve hiç ışık yaymayan daha soğuk bir rüzgar bileşeni. Galaksiden dışarı atılan bu soğuk gazın kütlesi, galaksinin yeni yıldızlar oluşturmaya devam etmek için ihtiyaç duyduğundan çok daha büyüktür.

"Suçluyu bulduk" diyor D'Eugenio. "Kara delik bu galaksiyi öldürüyor ve galaksinin yeni yıldızlar oluşturmak için ihtiyaç duyduğu 'besin' kaynağını keserek onu uykuda tutuyor."

Bu keşif astrofizikçilerin öngördüğü şeyi kanıtlıyor.

Maiolino, "Kara deliklerin galaksiler üzerinde büyük bir etkisi olduğunu ve belki de yıldız oluşumunu durdurmalarının yaygın olduğunu biliyorduk, ancak Webb'e kadar bunu doğrudan doğrulayamadık" diyor. "Bu, Webb'in evrenin erken dönemlerini ve nasıl evrimleştiğini inceleme becerimiz açısından ileriye doğru dev bir adım olmasının bir başka yoludur."