Yeni bilgisayar simülasyonları, Büyük Patlama’dan gelen süpersonik gaz akımlarının evrendeki en eski ve en büyük kara deliklerden bazılarını nasıl beslediklerini gözler önüne serdi.

Dünya’dan 13 milyar ışık yılı uzakta saptanan süper kütleli kara deliklerin (herhangi bir kara delik birkaç Güneş kütlesi ila 100 Güneş kütlesinden oluşurken, bir süper kütleli kara delik 1000 Güneş kütlesinden fazladır) erken evrende (Büyük Patlama’dan sonraki ilk zamanlarında) oluştuklarına inanılıyor, ancak bu kara deliklerin oluşmasındaki fiziksel mekanizmaları incelemek zordur.

Kavli Enstitüsü’nden gelen bir açıklamaya göre; süper bilgisayar simülasyonlarını kullanarak, uluslararası bir araştırma ekibi, Büyük Patlama’dan kalan süpersonik gaz akımları ile dev bir kara deliğin oluşumunu yeniden yaratmayı başarabildi ve böylece erken evrendeki devasa kara deliklerin nasıl oluştuklarını anlamak için yeni bir yol açıldı.

Şekilde dev bir yıldız oluşumu için karanlık madde (arkaplan ve üst panel) ve gazın (alttaki üç panel) yoğunluk dağılımlarını yansıtılıyor. Dağılım asimetrik ve kama şeklinde bir yapıda. Sağdaki panelde Güneş’ten 26.000 kat büyük, kütle çekimsel olarak kararsız bir yapı görülüyor. Görsel: Shingo Hirano

Kavli Enstitüsü, Evren Fiziği ve Matematiği bölümünden çalışmanın yürütücüsü Naoki Yoshida, “Bu önemli bir ilerleme, canavar kara deliklerin oluşumu çok uzun süredir bir gizem ve şimdi biz bunun için bir çözüme sahibiz” açıklamasını yaptı.

Daha önceki çalışmalar, erken evrenin süper kütleli kara deliklerinin muhtemelen birinci nesil yıldızların artıklarından ya da dev bir ilkel gaz bulutunun çökmesiyle oluştuğunu öne sürüyor. Fakat açıklamaya göre, bu teoriler süper kütleli kara deliklerin erken evrende nasıl bu kadar hızlı ve bu denli büyük boyutlara ulaştığını açıklayamıyor.

 

Yeni bilgisayar simülasyonları Büyük Patlama ile oluşan süpersonik gaz akımlarını da katarak bu soruya bir açıklık getiriyor. Yeni modele göre evren 100 milyon yaşındayken, bu madde akımları, çevredeki karanlık madde ile karışır ve bu karışım yoğun çalkantılı bir gaz bulutu yaratır. Bu bulutun içinde bir ön yıldız oluşmaya ve çevredeki gazdan beslenmeye başlar ve kısa sürede aşırı büyür.

Yoshida’nın açıklamasına göre; Güneş kütlesinin 34.000 katına ulaştığında, yıldız kendi kütle çekimine karşı koyamaz ve ardında muazzam bir kara delik bırakarak içe çöker. Erken evrende doğan bu dev kara delikler büyümeye, birbirleriyle birleşmeye devam etti ve süper kütleli kara delikler oluşturdu.

Science dergisinde, 28 Eylül’de yayınlanan bu bulgular, gökbilimcilerin dev kütleli kara delikleri daha iyi anlamasına yardımcı olacak.

 

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.