Bilim insanları, evrende şimdiye kadar keşfedilen en büyük kara deliği bulmuş olabilir. Yaklaşık 5 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan galaksi, 36,3 milyar güneş kütlesiyle neredeyse imkansız sınırına ulaşan bir devasa kara deliğe ev sahipliği yapıyor. Bu keşif, Samanyolu Gökadası'nın merkezindeki 4,3 milyon güneş kütleli kara deliğe kıyasla hayal edilemeyecek kadar büyük bir farkı ortaya koyuyor.
Bu yeni keşfedilen kara delik artık süper kütleli kategorisine sığmıyor; bu devasa varlık 'ultrakütleli' olarak adlandırılıyor. Bu, evrendeki kara deliklerin büyüklüğü konusunda yeni bir sınıflandırma ihtiyacını da beraberinde getiriyor.
Bilim insanları, bu keşfin şimdiye kadar bulunan en büyük kara deliklerden biri olduğunu ve ölçümlerin daha önceki tahminlere göre daha kesin olduğunu belirtiyor. Diğer devasa kara deliklerin kütle ölçümlerinin genellikle dolaylı yöntemlere dayandığı ve önemli belirsizlikler içerdiği düşünüldüğünde, bu yeni çalışmanın güvenilirliği ön plana çıkıyor.
Teorik olarak, bir kara deliğin ne kadar kütleli olabileceğine dair bir üst sınır bulunmuyor. Ancak mevcut evrenin 13,8 milyar yıllık ömrü göz önüne alındığında, büyüme hızları gibi pratik kısıtlamalar, bir kara deliğin ulaşabileceği maksimum kütlenin yaklaşık 50 milyar güneş kütlesi civarında olabileceğini gösteriyor.
Bu üst sınırları test etmenin yolu ise bu tür kara delikleri bulmaktan geçiyor. İşte bu noktada, Kozmik At Nalı olarak bilinen göksel fenomen devreye giriyor. Bu fenomen, uzak bir ışık kaynağının ışığını büküp büyüten bir kütle çekimsel mercekleme olayı sayesinde oluşan, yay şeklinde bir ışık lekesinden oluşuyor.
Bu yapının hem yayı hem de merkezindeki parlak lekesi, farklı uzaklıklarda bulunmalarına rağmen aynı görüş hattında yer alıyor. Parlak leke, aslında o kadar büyük bir galaksi ki, kütle çekim alanı daha uzaktaki bir ışık kaynağının ışığını çarpıtıp büyütüyor. İşte bu büyütme, yayın oluşmasını sağlıyor.
Bu şekilde büyütülmüş uzak yıldızlar ve galaksiler hakkında çok şey öğrenilebilir. Ancak bu özel durumda, ön plandaki leke olarak adlandırılan galaksi içinde, bir grup gök bilimci olağanüstü kara deliği keşfetti.
Keşfin, gözlem sırasında aktif olarak madde biriktirmeyen, yani 'durgun' bir kara delik üzerinde yapıldığı belirtiliyor. Bu kara deliğin tespiti tamamen devasa kütle çekimsel etkisine ve çevresi üzerindeki etkisine dayanıyor.
Kütle çekimsel mercekleme sistemlerinde, merceklenmenin derecesi, ön plandaki nesnenin kütlesiyle bağlantılı olan kütle çekimsel alanın gücünü ortaya koyuyor. Galaksi merkezlerindeki süper kütleli kara deliklerin kütlelerinin, kendi galaksilerinin kütlesiyle orantılı olduğu düşünüldüğünde, bu yöntem ön plandaki nesnenin kütlesini hesaplamak için kullanılıyor.
Durgun kara deliklerin kütlesini belirlemek için kullanılan bir diğer yöntem ise yıldız kinematiklerini, yani yıldızların ve diğer malzemelerin yörünge hareketlerini incelemek. Örneğin, Samanyolu'nun galaksi merkezi etrafındaki yıldızların uzun süreli yörünge gözlemleri, oradaki kara deliğin varlığını doğrulamış ve kütlesini ölçmüştür.
Kozmik At Nalı, 2007 yılında keşfedildi. O tarihten bu yana yapılan aralıklı gözlemler, araştırmacıların galaksi merkezindeki hareketleri belirlemesine olanak sağladı. Daha uzaktaki galaksinin radyal yayının analiziyle birleştirilen bu sonuçlar, araştırmacıların çok sağlam bir ölçüm elde etmesini sağladı.
Daha ağır kara delikler de tespit edildi, ancak bu ölçümlerin güvenilirliği bu kadar yüksek olmayabilir. TON-618 gibi bilinen bir örnekte, kütlesi başlangıçta yaklaşık 66 milyar güneş kütlesi olarak tahmin edilmişti; ancak 2019'da yapılan galaktik kinematik analizlerle bu değer yaklaşık 40 milyar güneş kütlesine düşürüldü.
SDSS J1148+1930'u daha da heyecan verici kılan şey ise, bir 'fosil galaksi' olmasıdır. Bu, bir zamanlar bir galaksi kümesi olan ancak zamanla birleşerek tek bir devasa galaksi oluşturan bir yapıdır. Araştırmacılar, kümedeki her bir galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin de zamanla birleşerek bu devasa 36 milyar güneş kütleli kara deliği oluşturduğunu düşünüyor.
Bu keşif, evrenin henüz tam olarak yanıtlanmamış sorularından biri olan süper kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar büyüdüğüne dair önemli bir ipucu sunuyor. Araştırmacılar, Kozmik At Nalı'nda galaksi oluşumunun ve kara delik oluşumunun son aşamalarını gördüklerini belirtiyor.
Bu önemli keşif, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlandı.
