Metyu Uilyams, Universe Today tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Ceyms Vebb Kosmik Teleskopunun məlumatları ilə çoxsaylı tədqiqatlardan müşahidə edilən “Kiçik Qırmızı Nöqtələr”in (LRD) şəkilləri. Mənbə: NASA, ESA, CSA, STScI, Deyl Koçevski (Kolbi Kolleci)

Ceyms Vebb Kosmik Teleskopu ( JWST ) keçmişə nəzər salmaq və Böyük Partlayışdan qısa müddət sonra mövcud olan qalaktikaları öyrənmək üçün nəzərdə tutulmuşdu. Bunu etməklə, alimlər kainatın ən erkən kosmoloji dövrdən bu günə qədər necə təkamül etdiyini daha yaxşı başa düşməyə ümid edirdilər. Vebb ilk dəfə qabaqcıl optika və cihazlarını erkən kainat üzərində öyrətdikdə, yeni bir astrofiziki obyekt sinfi kəşf etdi: “Kiçik Qırmızı Nöqtələr” ( LRD ) adlandırılan parlaq qırmızı mənbələr. Əvvəlcə astronomlar onların kütləvi ulduz əmələ gətirən bölgələr ola biləcəyi fərziyyəsini irəli sürdülər, lakin bu, mövcud kosmoloji modellərlə ziddiyyət təşkil edirdi.

Əslində, bu modellər nəhəng qalaktikaların Böyük Partlayışdan bir milyard ildən az müddət sonra əmələ gələ bilməyəcəyini proqnozlaşdırırdı. Bu, onların supermassiv qara dəliklər ( SMBH ) ilə təchiz olunmuş qalaktikaların parlaq mərkəzi bölgələri olan kvazarlar ola biləcəyi nəzəriyyəsinə gətirib çıxardı. Bu, həmçinin mövcud modellərə meydan oxudu, çünki SMBH-lərin də əmələ gəlmək üçün kifayət qədər vaxtı olmayacağı nəzəriyyəsi irəli sürüldü. Bu yaxınlarda arXiv preprint serverinə göndərilən bir məqalədə Harvard Universitetinin rəhbərlik etdiyi astronomlar qrupu LRD-lərin sirrinin onları toplanan Birbaşa Çökmə Qara Dəlikləri (DCBH) ilə eyniləşdirməklə izah edilə biləcəyini nümayiş etdirdi.

Tədqiqata Harvard və Smitson Astrofizika Mərkəzinin (CfA) və Harvard Universitetinin Qara Dəlik Təşəbbüsünün ( BHI ) ştat astrofiziki Fabio Pakuççi rəhbərlik edib. Ona İtaliyanın Piza şəhərindəki Scuola Normale Superiore-də kosmologiya professoru Andrea Ferrara və Kolbi Kollecində fizika və astronomiya üzrə dosent Deyl D. Koçevski qoşulub. Onların tapıntılarını ətraflı izah edən “Kiçik Qırmızı Nöqtələr Birbaşa Çökən Qara Dəliklərdir” adlı məqalə Nature jurnalında dərc olunmaq üçün nəzərdən keçirilir .

Onların tədqiqatı, soyuq qaz buludlarından birbaşa əmələ gələn qara dəliklər sinfi olan DCBH-lərin emissiya xüsusiyyətlərini modelləşdirmək üçün hazırlanmış radiasiya-hidrodinamik (RHD) simulyasiyalarına əsaslanır. Bu, qara dəliklərin nəhəng ulduzların çökməsindən necə əmələ gəldiyini proqnozlaşdıran ənənəvi modellərdən fərqlənir. III Populyasiya kimi tanınan nəzəri sinif olan bu nəhəng ulduzlar, kainatdakı ilk ulduzlar idi və hidrogen və heliumdan əmələ gəlmiş, daha ağır elementlərin (məsələn, metalların) izləri az və ya heç olmamışdır.Bu rəssamın təsviri sürətlə fırlanan supermassiv qara dəliyin (SMBH) yaxınlığında günəşə bənzər bir ulduzu təsvir edir. Müəllif: ESO/ESA/Hubble/M. Kornmesser

Onlar nəhəng, son dərəcə isti və parlaq idilər və daha müasir ulduz nəsilləri ilə müqayisədə çox qısa ömürlü idilər və təxminən 2-5 milyon il əsas ardıcıllıq mərhələsində qalırdılar. Zamanla bu qara dəliklər digər qara dəliklərlə birləşərək (qalaktik birləşmələr və digər mexanizmlər vasitəsilə) nəhəng qara dəliklər (MBH) əmələ gətirirdilər. Lakin bu proses yalnız milyardlarla il ərzində baş verə bilərdi, Böyük Partlayışla bu qalaktikaların yaranması arasındakı bir neçə yüz milyon il ərzində deyil.

Paççinin Universe Today-ə elektron poçt vasitəsilə izah etdiyi kimi, standart modellər müasir müşahidələrlə məhz bu yerdə ziddiyyət təşkil edir: “Bu proses yaxınlıqdakı kainatda yaxşı işləyir, lakin kainatın cəmi bir neçə yüz milyon yaşı olduğu zaman bu qədər erkən ortaya çıxan son dərəcə nəhəng qara dəliklərin (bəzən Günəşimizin kütləsindən milyard dəfə çox!) izah edilməsi çox çətinləşir.”

“Sadə dillə desək, ulduz kütləli qara dəliklərin ənənəvi böyümə sürətlərindən istifadə edərək milyonlarla və ya milyardlarla günəş kütləsinə qədər böyüməsi üçün kifayət qədər vaxt yoxdur və bu da nəzəriyyə ilə müşahidələr arasında gərginlik yaradır. Bu uzun müddətdir davam edən problem DCBH nəzəriyyəsinin rol oynadığı yerdir: bu qara dəliklər kiçikdən başlamaq əvəzinə, artıq nəhəng olaraq doğulur və yuxarıda qeyd olunan zaman daralmasını aradan qaldıran təbii qısa yol təmin edir.”

“Bunun əksinə olaraq, DCBH-lərin III Populyasiya ulduzlarının toxumlarından əmələ gəlmədiyi, erkən kainatda birbaşa hidrogen buludlarından çökdüyü nəzəriyyəsi irəli sürülür. Onlar əvvəlcə Kosmologiyanın Standart Modeli ilə Webb tərəfindən müşahidə edilən LRD-lər arasındakı uyğunsuzluğu həll etmək üçün təklif edilmişdi. Pacucci və həmkarları öz məqalələrində ətraf mühitdən aktiv şəkildə material toplayan DCBH-lərin Webb-in erkən kainatda müşahidə etdiklərini necə təkrarlaya biləcəyini sınaqdan keçirdilər.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və gündəlik və ya həftəlik olaraq vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında yeniliklər əldə edin .

Pakuççi bildirib ki, ” Radiasiya-hidrodinamik simulyasiyalarımız həm qazın qara dəliyə necə düşdüyünü, həm də onun yaratdığı şüalanmanın ətraf mühitə necə təsir etdiyini izləyir. Bu qarşılıqlı təsir təbii olaraq yüksək enerjili şüalanmanı udan və onu ultrabənövşəyi və optik işığa çevirən son dərəcə sıx bir mühit yaradır ki, bu da JWST tərəfindən infraqırmızıya qırmızıya doğru sürüşdürüldükdən sonra müşahidə olunur. Bu simulyasiyaları saxta müşahidələrə çevirdikdə, onlar Kiçik Qırmızı Nöqtələr üzərindəki JWST məlumatlarını inanılmaz dərəcədə yaxşı uyğunlaşdırır və bu da onların xüsusiyyətlərinin erkən kainatda yaxşı başa düşülən fiziki proseslərlə izah edilə biləcəyini göstərir.”

Onlar simulyasiyalarının zəif rentgen şüalanması , metal və yüksək ionlaşma xətlərinin olması, ulduz əmələ gəlməsi xüsusiyyətlərinin olmaması, bolluğu və qırmızı sürüşmə təkamülü və uzunömürlü radiasiya təzyiqi ilə idarə olunan dəyişkən fazaları da daxil olmaqla LRD-lərin spesifik xüsusiyyətlərini təkrarladığını aşkar etdilər. Eynilə, qara dəlikləri əhatə edən sıx qaz buludlarının olması da onların son dərəcə kompakt təbiətini və ulduz komponentlərinə nisbətən həddindən artıq kütləli görünmələrini izah etdi.

Pakuççi dedi: “LRD-lərin bütün çaşdırıcı xüsusiyyətləri heç bir ad-hoc fərziyyələr tələb etmədən vahid, özünəməxsus bir çərçivə daxilində izah olunur. Modelimizi xüsusilə güclü edən şey, birbaşa çökmə qara dəliklərinin kosmik zaman ərzində necə əmələ gələcəyini və təkamül edəcəyini göstərən onilliklər boyu davam edən nəzəri işlərə əsaslanan sadəliyidir. JWST-nin əsas elmi məqsədlərindən biri ilk qara dəlikləri müəyyən etmək və onların necə əmələ gəldiyini aşkar etməkdir.”

“Astronomlar onilliklərdir ki, bu ilkin obyektləri axtarırlar, lakin birbaşa dəlillər hələ də tapılmayıb. Nəticələrimiz göstərir ki, JWST məhz bu uzun müddətdir axtarılan mərhələyə şahidlik edir: birbaşa çökmə yolu ilə nəhəng qara dəlik toxumlarının əmələ gəlməsi və böyüməsi. Bu, ən erkən qara dəliklərin səmərəli və erkən əmələ gəldiyini və JWST-nin nəhayət onların yaranmasına birbaşa müşahidə pəncərəsi açdığını göstərən böyük bir irəliləyiş olardı.”

Ən geniş yayılmış kosmoloji modellərə meydan oxuyan kəşflər etməklə, Webb tam olaraq nəzərdə tutulduğu işi görüb. LRD-lər əvvəlcə astronomları və kosmoloqları çaşdıran bir sirr olsa da, DCBH ssenarisi o vaxtdan bəri eksperimental olaraq təsdiqlənib və kosmik tarixin ən erkən dövrlərindən birinə dair həyati əhəmiyyətli məlumatlar verib.

Nəşr detalları

Fabio Pacucci və digərləri, Kiçik Qırmızı Nöqtələr Birbaşa Çökən Qara Dəliklərdir, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2601.14368

Jurnal məlumatı: Təbiət , arXiv  

Əsas anlayışlar

Astronomik qara dəliklərIII Əhali ulduzlarıİbtidai qalaktikalarKosmik teleskoplar

Universe Today tərəfindən təmin edilir