Evrenin erken dönemlerinde ortaya çıkan ve devasa boyutlarıyla dikkat çeken süper kütleli kara deliklerin kökeni, uzun süredir bilim insanları için büyük bir gizem olmuştur. Ancak, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından yapılan yeni gözlemler, bu gizemi çözmeye yardımcı olabilecek önemli ipuçları sunuyor. JWST, evrenin yaklaşık 700 milyon yıllık olduğu zamanlardan kalma QSO1 adlı bir nesneyi inceleyerek, bu erken dönemlerin devasa kara deliklerinin nasıl bu kadar hızla büyüdüğünü anlamamıza katkı sağlıyor.
Abell 2744 (Pandora Kümesi) galaksi kümesinde yer alan QSO1'deki kara deliğin kütlesi, yaklaşık 50 milyon Güneş'in kütlesine denk geliyor. Yapılan yeni bir çalışma, bu nesnenin etrafında önemli miktarda gaz ve yıldız bulunmadığını gösteriyor. Bu durum, QSO1'deki kara deliğin, galaksinin kendisini domine ettiği ve sıradan bir galaksi merkezinde yer almak yerine, adeta kendi başına bir sistem oluşturduğu anlamına geliyor.
Paris Astrofizik Enstitüsü'nden Profesör Marta Volonteri'nin de katkıda bulunduğu analizler, QSO1'deki kara deliğin kütlesinin, çevresindeki gaz ve yıldızların toplam kütlesinin yaklaşık iki katı olduğunu ortaya koyuyor. Bu durum, Samanyolu'nun merkezindeki Süper Kütleli Kara Delik Sagittarius A*'dan oldukça farklıdır; zira Sagittarius A*'nın kütlesi, galaksimizin toplam kütlesinin yalnızca küçük bir kısmını oluşturmaktadır.
JWST'nin 2022'de veri toplamaya başlamasıyla birlikte, evrenin ilk zamanlarına ait olduğu düşünülen, kompakt ve kırmızı renkteki yüzlerce galaksi keşfedildi. Bu “küçük kırmızı noktalar” olarak adlandırılan nesnelerin tam doğası hala bilinmiyor olsa da, galaksilerin, kara deliklerin veya her ikisinin de daha erken dönemlerde, beklenenden daha büyük kütlelerde veya yoğunluklarda evrildiği fikrini destekliyorlar.
Normal şartlarda, devasa yıldızlar yakıtlarını tükettiklerinde ve kendi kütleçekimleri altında çöktüklerinde kara delikler oluşur. Evrenin şafağında, bu erken dönem kara deliklerinin yıldızlar, gaz bulutları ve hatta diğer kara deliklerle beslenerek büyüdüğü düşünülüyordu. Ancak mevcut modeller, bu tür yıldızsal kütleli kara deliklerin, JWST tarafından gözlemlenen devasa boyutlara ne kadar hızlı ulaşabildiklerini tam olarak açıklamakta zorlanıyordu.
Alternatif bir senaryo, bazı erken evren kara deliklerinin yıldızlardan ziyade, çok daha büyük kütleli gaz bulutlarının doğrudan çökmesiyle oluşmuş olabileceğidir. Bu teori, doğrudan çökme belirtileri gösteren UHZ-1 kara deliğinin keşfiyle desteklenmişti.
Ancak, “küçük kırmızı noktalar”dan biri olan QSO1'in farklı bir şekilde oluşmuş olabileceği düşünülüyor. Volonteri'nin belirttiği gibi, bu nesnenin kökeni bir ilkel kara delik olabilir veya karanlık maddenin kendiyle etkileşimi sonucu oluşmuş olabilir. Her iki durumda da, kara deliğin sıradan maddeden, yani gaz ve yıldızlardan çok daha önce var olduğu anlaşılıyor.
1967 yılında ortaya atılan ilkel kara delik teorisine göre, Büyük Patlama'dan hemen sonra evrenin bazı bölgeleri o kadar fazla kütle barındırıyordu ki, bu bölgeler kara deliklere dönüşmüş olabilir. Bu ilkel kara delikler, hem büyüme ve boyut açısından bir başlangıç avantajına sahip olacak hem de etraflarında oluşan galaksilerin tam merkezinde yer alacaktı. Volonteri'nin açıklamalarına göre, QSO1'deki kara deliğin, herhangi bir yıldız oluşumu gerçekleşmeden bu denli büyümesi, galaksiden çok daha hızlı geliştiğini gösteriyor.
QSO1'in keşfi, “önce galaksi mi, yoksa merkezindeki kara delik mi?” sorusuna bir yanıt getiriyor gibi görünse de, bu konudaki incelemeler devam ediyor. Bu karmaşık analizin doğruluğu umut edilse de, eskiden “egzotik” olarak adlandırılan modellerin artık o kadar da sıra dışı olmadığı düşünülüyor.
