300 trilyon Güneş gücündeki kuasar

Gökbilimciler saçtığı ışınlar kainatı neredeyse boydan boya kat eden en parlak gök cisimlerinden birini keşfetti. 12,5 milyar ışık yılı ötede yer alan kuasar, 300 trilyon Güneş’in parlaklığına sahip.

Evren’de en az 100 milyar galaksi olduğunu tahmin eden gökbilimciler, aralarındaki en parlak olanlardan bir tanesini buldu. WISE J224607.57-052635.0 adı verilen galaksi, en az 300 trilyon Güneş’in parlaklığına sahip.

Galaksiye olağanüstü parlaklığını kazandıran ise Güneş ışınları saçan yıldızları değil, merkezindeki süper dev karadeliğin meydana getirdiği ‘canavar kuasar.’ NASA Jet İtiş Gücü Laboratuvarı’nda (JPL) görevli astronom Peter Eisenhardt, WISE J224607.57-052635.0 galaksisinin merkezindeki kuasarın Güneş’in 10 milyar katı kütleye sahip olduğunu belirtti.

Astrophysical Journal dergisinde yayımlanan araştırmada dikkat çeken noktalardan biri, canavar kuasarın ışınlarının Dünya’ya 12,5 milyar ışık yılı öteden gelmiş olması. Gökbilimciler, bir karadeliğin 13,8 milyar yıl önceki Büyük Patlama’nın ardından nasıl bu kadar hızlı büyümüş olduğunu anlayabilmiş değil.

Eisenhardt, “Çok erken zamanlarda dev boyutlara ulaşmış karadeliklere bir yenisini eklendi. Bu büyük bir bulmacanın sadece bir parçası” ifadesini kullandı.

Eisenhardt’ın bahsettiği bir diğer keşif, henüz Şubat ayında Nature dergisinde yayımlanan süper dev karadeliğe ait. Büyük Patlama’dan sadece 900 milyon yıl sonra oluşan SDSS J0100+2802, parlaklığını yeni keşfedilen karadelik gibi aslında oluşturduğu kuasardan alıyor.

SDSS J0100+2802’nin büyüklüğü Güneş’in 12 katı iken, parlaklığı yıldızımızın tam 420 ‘trilyon’ katı. Diğer bir deyişle, Samanyolu’ndan 40 bin kat daha parlak.

Kuasar nedir?

Evren’in en parlak cisimleri olan kuasarlar, aslında bir süper dev karadeliği temsil eder. Tek ve önemli farklı, bu karadeliğin ‘besleniyor’ olmasıdır.

Daha detaylı anlatırsak; her galaksinin merkezinde, kütleleri Güneş’in milyarlarca katı olan bir süper dev karadelik yer alır. Kozmik materyal karadeliğe çok yakın olursa, etrafında bir disk oluşur. Çok büyük bir hızla dönen disk, milyonlarca derece sıcaklığa erişir ve uzaya olağanğüstü miktarda radyasyon saçmaya başlar.

Süper dev karadeliğin etrafındaki manyetik güç, milyarlarca öteye kozmik materyal saçan ikiz jet akımları doğurur. Bu akımlara, Aktif Galaktik Çekirdek (AGN) adı verilir. Karadeliğin etrafını saran son derece parlak kozmik materyal bulutu ise kuasardır.

Kuasarın farklı bakış açılarına göre tanımı değişen üç türü bulunuyor. Eğer jet akımları Dünya’ya dikey kalıyorsa, ‘radyo galaksi’ adını alıyor. Eğer bir açıya sahipse, kuasar deniyor. Eliptik bir galaksinin merkezindeki, dağılmamış halde bulunan kuasar ise ‘Blazar’ adını alıyor. Her üçü, merkezinde AGN bulunan aktif galaksilerde bulunuyor.

Kuasarların oluşabilmesi için, galaksi merkezindeki süper dev karadeliğin beslenmesi gerekiyor. Eğer beslenemezse, jet akımları enerjisiz kalır ve yok olurlar. Karadelik yeniden materyal çekmeye başlayana kadar da hareketsiz kalır.

Samanyolu Galaksisi, merkezinde beslenmeye ara vermiş bir süper dev karadelik bulunduruyor. Dolayısıyla Samanyolu’nun merkezinde bir AGN bulunmuyor ve milyarlarca öteden bir kuasar gibi parlamıyor.

Radyo teleskoplarla başlayan serüven

Yerdeki radyo teleskoplarla 1960’lı yıllarda ilk izleri bulunan kusarlar, sahip oldukları anormal parlaklık nedeniyle uzun yıllar esrarengiz gök cisimleri olarak kaldı. 1980’lere gelindiğinde, AGN teorisi ilk kez ortaya atıldı ve kuasarların özellikleri belirmeye başladı.

J224607.57-052635.0, yetersiz kalan yer teleskoplarına nazaran Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Kaşifi (WISE) uzay teleskobu tarafından tespit edildi. WISE’ın kuasarları tespit etmekteki yeteneği, birçok galaksinin enerjisinin görünür ışık değil kızılötesi olmasından kaynaklanıyor.

Araştırmada yer alan bir diğer JPL araştırmacısı Chao-Wei Tsai, “Kuasar toz bulutları tarafından saklanıyor… Kuasardan gelen ışık buluta çarptığında, toz parçacıkları kızılötesi ışık saçıyor” bilgisini verdi. Kuasarın aydınlatma gücü, yani parlaklığı, WISE tarafından tespit edilen kızılötesi ışın miktarıyla belirleniyor.

Nasıl bu kadar büyüdü?

Büyük Patlama’dan sadece 1,3 milyar sonraki dönemde bir süper dev karadeliğin nasıl bu kadar büyümüş olabileceğine dair kesin bir açıklama yok. Gökbilimciler bu aşamada, Sir Arthur Stanley Eddington’ın sunduğu Eddington Limitini açıklayıcı olarak görüyor.

Teoriye göre, yıldız gibi bir gök cisminin erişebileceği maksimum parlaklık, cisimden dışarı atılan radyasyon kuvvetiyle, içeriye hareket eden yerçekimi kuvvetinin dengesinden doğuyor.

Eisenhardt, J224607.57-052635.0’ın bu aşamada kabul edilen limiti aşmanın bir yolunu bulmuş olabileceğini belirtti. Veya, karadelik doğumunda da devasaydı. Eisenhardt, “Eğer bir fil yetiştirmek istiyorsanız, bunun en iyi yolu bebek bir fil beslemeye başlamak” dedi. Bu sefer, bir karadeliğin nasıl bebek fil büyüklüğünde ortaya çıktığı bir soru işareti oluşturuyor.

Araştırmada yer almayan Harvard Üniversitesi’nden astrofizikçi Avi Loeb, ‘Evren’in ilk zamanlarından kalma büyük karadeliklerin, kütle olarak modern zamanda keşfedilen karadeliklere benzediğini’ belirtti.

Kısaca, karadelikler hakkındaki tek sır nasıl bu kadar büyüdükleri değil, bazılarının da neden hiç büyümediği.

Belki de, çok uzaklardaki akıllı medeniyetler bazı kuasarları dev enerji depoları olarak kullanıyordur? Yani, kozmik düzen sadece kendi haline bırakılmamış olabilir.