Gökbilimciler tozlu kozasından çıkan ‘Yavru’ kuasarını yakaladılar

Gökbilimcilerden oluşan bir ekip, çok sayıda güçlü teleskoptan elde edilen gözlemleri kullanarak, kırmızıya kayması 3.7 olan “Yavru Yavru” lakaplı kırmızı bir kuasar üzerinde çalıştı. Büyük ölçüde gizlenmiş ve tamamen açığa çıkmış bir aşama arasındaki geçişte yakalanan bir kuasarın şimdiye kadarki en net örneklerinden birini tespit etmiş olabilirler.

Takımın makalesi, şuraya yüklendi: arXiv 25 Temmuz’daki ön baskı sunucusu, güçlü çıkışlar çevredeki gaz ve tozu temizlemeye devam ederken, merkezi kara deliğin zaten görünür olduğuna dair kanıtlar sunuyor.

Gizli canavarlar

Erken dönem evren fiziğinde hâlâ çözülmemiş kafa karıştırıcı bir soru, tozla örtülü kırmızı kuasarların ve örtülmemiş parlak kuasarların ayrı nesneler mi yoksa aynı nesnenin geçiş aşamaları mı olduğudur. Bazı teoriler, galaksilerin merkezlerine doğru spiral şeklinde ilerleyen gazın yoğun yıldız oluşumunu tetikleyebileceğini ve tozla örtülü sistemlerde hızlı kara delik büyümesini tetikleyebileceğini öne sürüyor. Buna karşılık, kara deliği besleyen faaliyet, galaksinin gazını ve tozunu dışarı atabilir veya bunları yeniden dağıtabilir, çekirdekten gelen ışığın çıkabileceği kanalları veya yolları temizleyebilir.

Şimdiye kadarki sorun, kuasarın kırmızı renginin ve aktif olarak beslenen bir kara deliğin spektral imzalarının (tayftaki geniş çizgiler), böylesine gizli bir canavarın geçişini yakalamak için yeterli olmamasıydı. Araştırmacıların, kuasar tarafından yayılan görünür ışık, sıcak tozdan gelen kızılötesi parıltı, kara deliğin gerçekten aktif olduğunu doğrulayan X-ışını ve radyo sinyalleri ve bulunduğu ortamın ayrıntıları dahil olmak üzere aynı nesne hakkında aynı anda birçok farklı veriye ihtiyacı var.

Ayrıca, ışığı kara deliğe yakın dönen gazdan, ışığı daha uzaktaki gazdan, kara deliğin parıltısını engelleyen yoğun gazdan gelen soğurma çizgilerini ve dışarı doğru malzemeyi dışarı doğru savuran rüzgarları ayıracak kadar ayrıntılı spektroskopiye ihtiyaçları var.

Çok dalgaboyu testi

Bu yeni çalışmada, Arizona Üniversitesi Steward Gözlemevi’nden Zheng Ma liderliğindeki bir ekip, böyle bir “temizlik” fenomeninin tanımlandığını bildirdi. Bu olağandışı kuasar, evrenin yalnızca 1,7 milyar yaşında olduğu dönemde ortaya çıktığı haliyle incelendi.

Bunun mümkün olmasının nedeni, Kuluçka Yavrusunun alışılmadık derecede çok sayıda teleskopla gözlemlenen bir gökyüzü parçasına düşmesiydi: Kızılötesinde James Webb Uzay Teleskobu (JWST; üç alet), milimetre dalga boylarında Atacama Büyük Milimetre/milimetre-altı Dizisi (ALMA), Chandra X-ışını Gözlemevi’nden X-ışını gözlemleri, Hubble Uzay Teleskobu’ndan optik ve yakın kızılötesi gözlemler, Çok Büyük Uzay Teleskobu’na kurulu MUSE cihazından optik veriler. Çok Büyük Diziden (VLA) teleskop ve radyo verileri.

Bu, gökbilimcilerin neredeyse tüm spektrumda eş zamanlı verilere erişebildiği anlamına geliyor ki bu da nadirdir.

Ekip makalede şöyle yazıyor: “Bu kaynağın önemi, böylesine yeni ortaya çıkan bir aşamada kuasarları tanımlamanın daha büyük zorluğunda yatmaktadır.” Ekip, Hatchling’in bu teori için böyle bir test sağladığını, çünkü geniş kapsamlı verilerinin araştırmacıların bu özellikleri “çekirdeğin görünür olduğu ancak çevresindeki ortamın henüz tam olarak temizlenmediği bir aşamada tek bir kırmızı Tip-1 kuasarda” birlikte incelemesine olanak tanıdığını açıklıyor.

‘Yumurta Yavrusu’

Çoklu dalgaboyu analizi, merkezi kara deliğin halihazırda görülebildiğini ancak aynı zamanda yoğun gazın kuasarın parıltısını engellediğini gösterdi. Bu, tıpkı yumurtadan çıkan yavru bir yavru gibi, tozlu kabuğundan kurtulan bir kara deliğin genel bir resmini veriyor. Ayrıca çekirdekten yaklaşık 65.000 ışık yılı uzağa ulaşan, bozulmuş gazdan oluşan geniş bir hale de buldular.

“Dolayısıyla Kuluçka Yavrusu, kuasarın ortaya çıkışında yeterince araştırılmamış ancak kritik bir aşamayı yakalıyor: Biriken kara delik zaten görülebiliyor, geri bildirim çevredeki gaz ve tozu temizliyor ve ev sahibi galaksi hâlâ aşırı büyük bir çekirdeğin etrafında toplanıyor.”

Bu aşamanın kırmızı kuasar popülasyonu arasında ne kadar yaygın olduğunu daha iyi anlamak ve süresini belirlemek için ekip, yüksek çözünürlüklü spektroskopik verilerin analizinin yanı sıra bu tür nesneler için sistematik aramalar yapılması çağrısında bulunuyor.