Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Ceyms Vebb Kosmik Teleskopundan aparılan müşahidələr göstərir ki, supermassiv qara dəlik QSO1, ətrafında heç bir ulduz və ya ulduz qalığı olmadan, “təmiz” bir mühitdə əmələ gəlmişdir. Mənbə: Roberto Maiolino və başqaları.

Beynəlxalq astronomlar qrupu Ceyms Vebb Kosmik Teleskopu (JWST) tərəfindən toplanan müşahidələrdən istifadə edərək, erkən kainatda bir supernəhəng qara dəliyin ətrafında bir qalaktika inkişaf etməzdən əvvəl əmələ gəlməli olduğunu aşkar edib. Kembric Universitetinin Roberto Maiolino rəhbərlik etdiyi bir qrup, nəticələrini Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişlərində dərc edərək , nəticələrinin bu nəhəng obyektlərin mənşəyini daha yaxşı başa düşməyə kömək edəcəyinə ümid edir.

Sirli dərəcədə super böyük

Süd Yolumuzu da daxil olmaqla, əksər qalaktikaların mərkəzlərində superkütləli qara dəliklərin (SMBH) olduğu məlumdur. Günəşin milyardlarla dəfə kütləsinə qədər kütlə daşıyan bu dəliklər astronomlar üçün uzun müddətdir davam edən bir tapmacaya çevrilib.

Ən son modellərimizə görə, qara dəliklər ən çox nəhəng ulduzlar ömrünün sonuna çatdıqda baş verən supernova partlayışlarının qalıqlarından əmələ gəlir. Daha sonra onlar ətrafdakı akkresiya disklərindən qaz istehlak edərək böyüyə bilərlər, lakin onların böyümə sürəti ” Eddington limiti ” adlanan parlaqlıq həddi ilə məhdudlaşdırılır. Bu nöqtədən kənarda radiasiyanın xarici təzyiqi cazibə qüvvəsini aşır və material kosmosa atılır.

Astronomlar üçün problem ondadır ki, SMBH-lər Böyük Partlayışdan cəmi bir neçə yüz milyon il sonra müşahidə olunub – kosmoloji zaman şkalasında inanılmaz dərəcədə erkən və Eddington həddinin tətbiq etdiyi məhdudiyyətlər altında bu qədər nəhəng cisimlərin əmələ gəlməsi üçün çox tez.

Maiolino izah edir ki, “Bir neçə alternativ ssenari təklif olunub. Kiçik ‘toxum’ qara dəliklər son dərəcə sürətli böyümənin qısa mərhələlərindən keçmiş ola bilər; orta kütləli qara dəliklər sıx ulduz sistemlərində qaçaq birləşmələr yolu ilə əmələ gəlmiş ola bilər; və ya qara dəliklər artıq nəhəng – sözdə ‘ağır toxumlar’ əmələ gətirmiş ola bilər.”

Bu üçüncü ssenaridə, SMBH-lər ya nəhəng material buludlarının birbaşa çökməsi yolu ilə – yalnız çox erkən kainatda mövcud olan ekstremal şərtlər altında mümkündür – ya da “ilkin” qara dəliklərdən – ilk dəfə Stiven Hokinq tərəfindən irəli sürülən Böyük Partlayışdan qısa müddət sonra əmələ gələn son dərəcə sıx maddə konsentrasiyalarından əmələ gəlir.

Təmiz mühit

Bu ehtimalları araşdırmaq üçün Maiolino komandası kainatın təxminən 700 milyon yaşı olanda mövcud olan və akkresiya diskindən yayılan işıq vasitəsilə görünən bir SMBH olan QSO1-in dərin təhlilini apardı. QSO1, bəzi astronomlar tərəfindən yeni yaranan SMBH-ləri ehtiva edən ibtidai qalaktikalar olduğuna inanılan, JWST tərəfindən ilk dəfə müşahidə edilən sirli mənbələr olan Kiçik Qırmızı Nöqtələr kimi tanınan obyektlər sinfinin bir hissəsidir , baxmayaraq ki, onlarda adətən akkresiya edən qara dəliklərlə əlaqəli rentgen imzaları yoxdur.

Komanda bu obyekti qismən ön plandakı qalaktika çoxluğu tərəfindən cazibə qüvvəsi ilə linzalandığı üçün seçdi. Bu qalaktika çoxluğu öz şüalarını görmə xəttimizə daha çox əyərək onu effektiv şəkildə böyüdür.

Kimyəvi mühitin yenidən qurulması

Ən yüksək mümkün qətnaməyə nail olmaq üçün Maiolino komandası səmanın kiçik bir hissəsindəki hər nöqtədə spektrləri çəkərək inteqral sahə müşahidə rejimindən istifadə etdi. Maiolino təsvir edir ki, “Yüksək məkan və spektral qətnamənin birləşməsi bizə qara dəliyin ‘təsir dairəsini’ müəyyən etməyə imkan verdi, burada qaz hərəkətləri onun cazibə qüvvəsinin üstünlük təşkil edir. Bu, qara dəliyin kütləsini birbaşa ölçməyə imkan verdi.”

Eyni məlumatlar ionlaşmış hidrogen və oksigendən emissiyaların dəqiq ölçülməsinə imkan verdi və qara dəliyi əhatə edən qazın kimyəvi tərkibini aşkar etdi.

Böyük Partlayışdan sonra ilk atomlar əmələ gəldikdə, onlar tamamilə hidrogen, helium və litium izlərindən ibarət idi. Daha ağır elementlər yalnız ulduzların içərisində nüvə birləşməsi yolu ilə əmələ gələ bilər və supernova partlayışları onları kosmosa səpələdikdə ətraf mühiti zənginləşdirir.

Bu halda, “QSO1-in son dərəcə aşağı kimyəvi zənginləşmə ilə bir mühitdə yerləşdiyini aşkar etdik”, Maiolino göstərir. “Xüsusilə, hidrogenə nisbətən oksigenin bolluğu günəşdə ölçülən dəyərin 1%-dən azdır ki, bu da demək olar ki, təmiz tərkib olduğunu göstərir.”

Ağır toxum ssenarisi

Bu nəticə QSO1-in ətrafında çox az ulduzun əmələ gəldiyini göstərir – bu da qara dəliyin ətrafındakı sistemdən daha böyük kütləyə malik olduğunu göstərir. “Birlikdə, bu tapıntılar qara dəliyin ənənəvi olaraq fərz edildiyi kimi mövcud olan bir qalaktikanın daxilində böyümək əvəzinə, ev sahibi qalaktikasının əsas kütləsindən əvvəl əmələ gəldiyi bir ssenariyə işarə edir”, Maiolino davam edir.

Nəzərdən keçirilən formalaşma ssenarilərindən bu tapıntı qara dəliklərin doğuşdan etibarən çox böyük olduğu “ağır toxum” ssenarisi ilə ən çox uyğun gəlir. Bu nəticəyə əsaslanaraq, Maiolino komandası ümid edir ki, onların nəticəsi SMBH-lərin ilk dəfə