NASA Sonsuzluk Galaksisi’ni Keşfetti: Süper Kütleli Kara Deliğin Doğrudan Oluştuğu Yer mi?

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan elde edilen veriler kamuya açıldıkça, araştırmacılar arşivlerde gözden kaçmış kozmik sırları incelemeye başladı. COSMOS-Web araştırması kapsamında elde edilen görüntüleri analiz eden Yale Üniversitesi’nden Pieter van Dokkum ile Kopenhag Üniversitesi’nden Gabriel Brammer, oldukça sıra dışı bir nesne keşfetti. “Sonsuzluk Galaksisi” adını verdikleri bu oluşum, bilim dünyasında büyük ilgi uyandırdı.

Nesne, iki çok kompakt kırmızı çekirdeğin her birinin çevresini saran bir halka ile sonsuzluk sembolünü andıran olağanüstü bir şekle sahip. Araştırma ekibine göre, bu yapı iki disk galaksinin doğrudan çarpışması sonucu oluştu. Takip gözlemleri, galakside aktif bir süper kütleli kara deliğin bulunduğunu ortaya koydu. En dikkat çekici bulgu ise kara deliğin iki çekirdeğin içinde değil, ortalarında, geniş bir gaz bulutunun içinde yer almasıydı. Ekip, kara deliğin burada gaz bulutunun doğrudan çökmesiyle oluşmuş olabileceğini öne sürüyor. Bu süreç, James Webb’in erken evrende tespit ettiği aşırı büyük kara deliklerin nasıl oluştuğunu açıklayabilir.

Keşfi tanımlayan hakemli makalenin başyazarı ve takip gözlemlerinin baş araştırmacısı olan Pieter van Dokkum, nesnenin kara delik oluşumuna dair bilinen modelleri nasıl zorladığını şu sözlerle aktardı:

“Her şey bu galakside sıra dışı. Yalnızca görünüşü değil, aynı zamanda büyük miktarda maddeyi içine çeken süper kütleli kara deliği de dikkat çekici. En büyük sürpriz ise, kara deliğin iki çekirdekten birinin içinde değil, tam ortada yer almasıydı. Kendi kendimize sorduk: Bunu nasıl açıklayabiliriz?

Büyük kütleli bir galaksinin çekirdeğinde yer almayan bir kara delik bulmak başlı başına olağandışı. Ancak daha da ilginç olan, oraya nasıl geldiği değil, orada nasıl oluştuğu. Görünüşe göre oraya sonradan gelmedi, aksine orada oluştu. Üstelik oldukça yakın bir geçmişte. Başka bir deyişle, süper kütleli bir kara deliğin doğumuna tanıklık ediyor olabiliriz – daha önce hiç görülmemiş bir olgu.”

Süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğu uzun süredir astrofizik dünyasında tartışılan bir konu. Van Dokkum iki temel teoriyi şöyle özetliyor:

“İki ana teori var: ‘hafif tohumlar’ ve ‘ağır tohumlar’. Hafif tohum teorisinde, bir yıldızın çekirdeği çöktüğünde ve yıldız süpernova olarak patladığında küçük kara delikler oluşuyor. Bu kara delikler yaklaşık 1000 Güneş kütlesine kadar olabilir. Bunlardan çok sayıda oluşuyor ve zamanla birleşerek daha büyük kara delikler haline geliyorlar. Ancak bu birleşme süreci zaman alıyor. Webb, evrenin çok erken dönemlerinde olağanüstü büyük kara delikler keşfetti – belki de bu birleşme sürecinin açıklamakta yetersiz kalacağı kadar erken.

İkinci teori ise ağır tohum hipotezi. Burada, çok büyük bir gaz bulutunun doğrudan çökmesiyle oluşan, Güneş’in kütlesinin bir milyon katına kadar çıkabilen devasa kara delikler söz konusu. Bu süreç çok daha hızlı gerçekleşiyor. Ancak gaz bulutlarının çökerken kara delik yerine yıldız oluşturma eğiliminde olması büyük bir engel. Dolayısıyla, yıldız oluşumunu engellemenin bir yolunun bulunması gerekiyor. Doğrudan çöküşün pratikte mümkün olup olmadığı hâlâ net değil.”

Sonsuzluk Galaksisi’nden elde edilen veriler üzerinden oluşumu açıklayan van Dokkum şunları söylüyor:

“Verilere baktığımızda şu hikayeyi kurguladık: İki disk galaksi çarpışıyor, bu çarpışma yıldızlardan oluşan halka yapılarını meydana getiriyor. Çarpışma sırasında galaksilerdeki gaz sıkışıyor ve şok etkisiyle yoğunlaşıyor. Bu yoğunluk, kara deliğe dönüşen bir düğümün oluşmasına yol açmış olabilir.

Dolaylı da olsa bazı kanıtlar mevcut. Elektronlarını kaybetmiş hidrojenin oluşturduğu iyonize gazdan oluşan geniş bir alan, iki çekirdek arasında yer alıyor ve kara deliği çevreliyor. Kara deliğin hâlâ büyümekte olduğunu da biliyoruz – bunu NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’nden alınan X-ışını verileriyle ve Very Large Array'den elde edilen radyo gözlemleriyle doğruladık. Yine de asıl soru şu: Gerçekten orada mı oluştu?”

Van Dokkum, iki alternatif ihtimali de değerlendiriyor:

“İlk olarak, bu kara delik bir galaksiden dışarı fırlamış ve rastlantısal olarak bu bölgeden geçiyor olabilir. İkinci ihtimal ise, gökyüzünde aynı hizada bulunan üçüncü bir galaksinin merkezinde yer alması. Eğer üçüncü bir galaksinin merkezindeyse, çevresindeki galaksiyi de gözlemlememiz gerekirdi – çok sönük bir cüce galaksi olmadığı sürece. Ancak cüce galaksiler genellikle dev kara deliklere ev sahipliği yapmaz.

Kara delik gerçekten dışarıdan gelmişse ya da başka bir galaksiden kaynaklanıyorsa, çevresindeki gazdan çok farklı bir hıza sahip olmalıydı. Ana testimiz de bu oldu – kara deliğin hızı ile çevresindeki gazın hızını karşılaştırmak. Eğer hızları birbirine yakınsa, yaklaşık saniyede 50 kilometre (30 mil) farkın altındaysa, kara deliğin o gazdan oluştuğunu inkâr etmek zorlaşır.”

Van Dokkum ve ekibi, hedefe yönelik daha ayrıntılı gözlemler yapabilmek için Webb Teleskobu’ndan direktörün takdir yetkisiyle gözlem süresi aldı ve ilk bulgular heyecan verici:

“İlk olarak, iki çekirdek arasındaki iyonize gazın geniş bir dağılım gösterdiği doğrulandı. İkinci olarak, kara deliğin bu gazın hız dağılımının tam ortasında yer aldığı görüldü – eğer orada oluştuysa, tam da beklediğimiz gibi. İşte asıl aradığımız sonuç buydu!

Üçüncü olarak, beklenmedik bir şekilde, her iki galaksi çekirdeğinde de aktif birer süper kütleli kara delik olduğu ortaya çıktı. Yani sistemde üç onaylanmış aktif kara delik bulunuyor: iki tanesi çekirdeklerde ve biri ortada – muhtemelen orada oluşmuş.

Doğrudan çöküşle oluşmuş bir kara delik bulduğumuzu kesin olarak söyleyemeyiz. Ancak elde ettiğimiz yeni veriler, genç bir kara deliğe tanıklık ettiğimiz görüşünü güçlendiriyor ve bazı rakip açıklamaların elenmesini sağlıyor. Verileri incelemeye devam edeceğiz ve olasılıkları araştırmayı sürdüreceğiz.”

‍

‍

‍

‍

‍

Kaynak: https://science.nasa.gov/blogs/webb/2025/07/15/nasas-webb-finds-possible-direct-collapse-black-hole/