Geçtiğimiz yıl, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) gözlemleriyle ilgili heyecan verici bir haber bilim dünyasında yankı uyandırmıştı. Erken evrende, Büyük Patlama'dan yalnızca 1,5 milyar yıl sonra var olan LID-568 adlı bir kara deliğin, teorik olarak mümkün olanın tam 40 katı hızla madde yuttuğu düşünülüyordu. Bu, kara deliğin evren tarihinde bu kadar kısa sürede bu denli büyümesi için 'imkansız' derecede hızlı bir beslenme oranı anlamına geliyordu.
Ancak yeni araştırmalar, bu aşırı hızlı beslenme oranının aslında bir yanılgı olduğunu ortaya koydu. Aynı James Webb verileri yeniden incelendi ve 'rekor kıran' olduğu sanılan bu kara deliğin aslında o kadar da sıra dışı olmadığı anlaşıldı. Araştırmacılara göre, yoğun toz bulutları kara deliği gizlemiş ve bu da ilk hesaplamaların hatalı yapılmasına yol açmıştı.
Gizem Tozda Saklıymış
Bir kara deliğin madde yutması (yığılma diskine çekmesi) sırasında madde sıkışır ve ısınır. Bu durum yüksek enerjili radyasyon yayılmasına neden olur. Kara deliğin yutabileceği madde miktarı, Eddington limiti adı verilen teorik bir sınırla belirlenir. Bu limit, dışarı doğru iten radyasyon basıncının kara deliğin kütle çekim gücünü dengelediği maksimum parlaklık değerini tanımlar ve doğrudan kara deliğin kütlesine bağlıdır; kütle ne kadar büyükse, limit de o kadar yüksek olur.
İlk gözlemler, LID-568'in bu Eddington limitinin yaklaşık 40 katı üzerinde bir hızla beslendiğini, yani "süper-Eddington yığılması" denilen bir süreç yaşadığını düşündürüyordu. Bu durum, erken evrende inanılmaz derecede büyük kütleli süper kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair potansiyel bir açıklama sunuyordu.
Fakat yeni yapılan araştırmada, gökbilimciler LID-568'in beslenme hızının Eddington limitiyle uyumlu olduğunu buldu. Hataya neden olan ise tozdu.
İlk hesaplamadaki yanlışlığın temel nedeni, tozun ışığı soğurması ve dağıtmasıdır. Bu durum, bize ulaşan ışığı önemli ölçüde azaltır. Eğer tozun neden olduğu bu sönme (extinction) etkisi doğru şekilde hesaba katılmazsa, kara deliğin kütlesine ilişkin yanlış hesaplamalar yapılabilir ve bu da Eddington limitini etkiler.
Yeni çalışmada araştırmacılar, kara deliğin kütlesini çevresindeki gazdan yayılan kızılötesi ışığı kullanarak ölçtü. Kızılötesi radyasyon, ilk çalışmada kütle ölçümü için kullanılan optik ışıktan toza karşı çok daha az hassastır.
Bu farklı yaklaşım, kara deliğin kütlesini yaklaşık bir milyar Güneş kütlesi olarak hesaplamalarını sağladı ki bu, önceki tahminin yaklaşık 40 katı daha fazladır. Bu güncellenmiş kara delik kütlesini kullanarak Eddington parlaklığı yeniden hesaplandı. Sonuç olarak, gözlemlenen parlaklığın Eddington limitiyle yakından eşleştiği görüldü. Ekip, bu nedenle kara deliğin gözlemlendiğinde süper-Eddington evresinde olmadığını, sadece toz bulutlarıyla perdelendiğini sonucuna vardı.
Dolayısıyla LID-568'in mevcut beslenme alışkanlıklarının, süper kütleli kara deliklerin büyümesine atfedilemeyeceği belirtildi. Gökbilimciler uzak gökadalar söz konusu olduğunda bu tür toz sorunlarının farkındadır ve ölçümlerinde genellikle toz sönmesi düzeltmelerini uygular. Ancak, merkezlerinde aktif olarak beslenen ve parlaklıklarına hakim olan, karmaşık toz ortamlarıyla çevrili "aktif galaktik çekirdekler" (AGN) için bu düzeltmelerin henüz tam olarak uygulanmadığı ifade edildi. Bu durum, diğer kara deliklerin kütlelerinin de yanlış ölçülmüş olabileceği ve özelliklerinin yanlış yorumlanmış olabileceği anlamına geliyor. Ekibin kullandığı yaklaşım, James Webb gözlemleriyle yakın zamanda keşfedilen ve "küçük kırmızı noktalar" adı verilen yeni bir gökada sınıfındaki tozla perdelenmiş kara deliklerin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olabilir.
