Shelter Island

Büyük Kütleli Kara Delikler ve Gök Adalar Erken Evrendeki Çöken Gaz Bulutlarından Nasıl Oluştu

Gözlenebilir evrenin sınırında şimdiye kadar gözlemlenmiş en parlak nesnelerden biri var, Güneş’in bir milyar katından fazla kütleli kara delikler içerdiği düşünülen kuasarlar. Osaka Üniversitesi Yer ve Uzay bilimleri Bölümü’nden Kentaro Nagamine, Kentucky Üniversitesi’nden Isaac Shlosman ve takım arkadaşları Büyük Patlama’dan 700 milyon yıl sonra bu kara deliklerin tam olarak nasıl oluştuklarını açığa çıkardılar.

”Erken evren yoğun, sıcak ve tek tip bir plazmadan oluşuyordu.” diyor Nagamine. Evren soğudukça, kütle dağılımındaki dalgalanmalar, kütle çekimi nedeniyle maddenin toplanmasına neden olan tohumları oluşturdu.” Bunlar ilk yıldızların kökenleridir. Benzer süreçler daha sonrasında kara delikler gibi büyük yapıların oluşumasını da sağlamış olabilir.

 

Shelter Island
Erken evrenin yüksek yoğunluktaki bir bölgesindeki karanlık madde ipliği ağının simülasyonu. Her bir yoğun parlak nokta, gazın içine çökerek bir karanlık madde bölgesi oluşturduğu ve sonrasında büyük kütleli gök ada ve büyük kütleli kara deliklerin oluştuğu yerlerdir
Telif Hakkı: 2015 Kentaro Nagamine, Osaka University


Yakın zamana kadar, bir çok araştırmacı büyük kütleli karadeliklerin tohumlarının ilk yıldızlardan bazılarının çöküşüyle atıldığını düşünüyordu. Fakat bir çok farklı grubun yapmış olduğu modelleme çalışmaları, bu sürecin sonucunda yalnızca küçük kara deliklerin oluşabileceğini gösterdi. Nagamine ve takım arkadaşları büyük kütleli karadeliklerin tohumlarının, astronomların evrenin kütlesinin %85’ini oluşturduğunu düşündükleri görünmez bir madde olan, karanlık madde tarafından oluşturulmuş olabilecek olan potansiyel kuyulara düşen gaz bulutları tarafından oluşturulmuş olabileceğine dair farklı bir durumun simülasyonunu yaptılar.


Devasa gaz bulutlarının dinamiklerinin simülasyonunu yapmak aşırı derecede karmaşık bir iş bu yüzden, takım ‘gömülü parçacık’ adı verilen sayısal bir hile kullanarak problemi basitleştirdi.


Osaka Üniversitesi’nin siber medya merkezindeki ve Japonya’nın Ulusal Astronomi Gözlem Evi’ndeki aşırı güçlü süper bilgisayarları kullanma yetkimizin olmasına rağmen, her bir gaz parçacığını simüle edemezdik.” diyor Nagamine. ”Bunun yerine, etrafını saran gaz geliştikçe büyüyen gömülü parçacığı kullanarak küçük uzaysal ölçekler modelledik. Bu yöntem öncekine oranla çok daha uzun süreli simülasyonlar yapmamıza olanak sağladı.”


Araştırmacılar fark etti ki merkezdeki sadece 2 milyon yılda 2 milyon Güneş kütleseinde daha fazla büyüyerek, büyük kütleli bir karadelik olma olasılığı bulunduran parçacık haricinde, simülasyonlarındaki çoğu gömülü parçacık çok fazla büyümedi. Dahası, gaz iplik haline gelirken ve merkezdeki parçacığın etrafında çökerken -daha önce hiç gözlemlenmemiş olan- yanlış hizalanmış iki toplanma diski oluşturdu.


Başka bir güncel çalışmadai Nagamine ve takım arkadaşları, büyük kütleli kara deliklerle yaklaşık aynı zamanda oluşmuş olan büyük kütleli gök adaların büyümesini açıkladılar. ”Zamanda ne kadar geriyi görebileceğimizin sınırlarını zorlamak istiyoruz.” diyor Nagamine. Araştırmacılar, 2018 yılında fırlatılacak olan ve direkt gaz çökmelerinin gerçekleştiği uzak kaynakları gözlemleyecek olan NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan gelecek olan gerçek verilerinin, simülasyonlarını onaylamasını umuyorlar.


Çevirme İşlemi: Mina Meşe

Kaynak: Science Daily

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*