Kara delik jeti erken ‘kırmızı patates’ galaksisini içeren gaz bulutunu karıştırıyor olabilir

Yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, bir kara delik, erken evrendeki komşu galaksiyi içeren bir gaz “potunu” karıştırıyor olabilir. Astronomi ve Astrofizik NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi’ndeki gözlemleri kullandı. Yavaş yavaş “pişirilen” galaksiye MQN01 J004131.9-493704 adı verildi, ancak gökbilimciler, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan görüntülerdeki görünümünden dolayı ona “kırmızı patates” adını verdiler.

Kırmızı patates galaksisi, Dünya’dan yaklaşık 11,7 milyar ışıkyılı uzaklıkta, galaksilerden ve gazdan oluşan devasa ağ benzeri yapıların buluştuğu bir kavşakta yer alıyor. Gökbilimciler bu bölgeyi Webb ile hedef aldılar çünkü buranın erken evrende tespit edilen en yoğun gökadalardan ve giderek büyüyen süper kütleli kara deliklerden birini içerdiğini biliyorlardı.

Kayıp bir yıldız patlaması

Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskobu’ndan elde edilen veriler, kırmızı patates galaksisinin devasa bir bulut veya nispeten soğuk gazdan oluşan “çanak” ile çevrelendiğini gösteriyor. Gökbilimciler, gazın bir kısmının galaksiye çekilmesinden sonra çok sayıda genç yıldızın oluşmasını bekliyorlardı. Bu, soğuk gazla çevrili yakın galaksilerde görüldü, ancak şaşırtıcı bir şekilde kırmızı patates için aynı durum söz konusu değil.

Yeni araştırmaya öncülük eden İtalya’daki Milan-Bicocca Üniversitesi’nden Weichen Wang, “Yıldızlar düşündüğümüz gibi oluşmuyor, bu yüzden bunun nedenini araştırmaya başladık” dedi. “Bu kozmik mutfakta bir aşçı olabileceğini bulduk.”

Önemli bir ipucu, kırmızı patates galaksisini çevreleyen gaz bulutunun, diğer galaksileri çevreleyen büyük gaz bulutlarıyla karşılaştırıldığında alışılmadık derecede çalkantılı olmasıdır. Bu tür bir türbülans, gazın çoğunun kırmızı patates galaksisine düşerek çok sayıda yeni yıldız oluşturmasını engelliyor olabilir.

Suçlu komşunun jeti

Wang ve meslektaşları daha sonra bu kargaşanın kaynağını araştırdılar. Chandra’yı kullanarak, komşu galaksideki bir kara delikten gelen parçacık jetinin ona doğru yönlendirildiğini ve kırmızı patates galaksisinin etrafındaki gaz bulutuna çarparak muhtemelen türbülansa neden olabileceğini keşfettiler.

Milan-Bicocca Üniversitesi’nden ortak yazar Sebastiano Cantalupo, “Kara deliğin jeti kırmızı patatesin etrafındaki gazı karıştırıyorsa, galaksinin yıldız oluşturmak için yeni, taze malzemeyi ne kadar hızlı elde edebileceğini büyük ölçüde yavaşlatabilir” dedi. “Kaynaklanmadan kaynaklanan enerjiyle galaksi açlıktan ölecek ve aynı kozmik çağda benzer galaksiler için beklenen oranda yeni yıldızlar üretemeyecek.”

Kırmızı patates galaksisi çoğunlukla daha yaşlı, daha soğuk yıldızlara sahip olduğundan optik ve kızılötesi verilerde kırmızı görünürken, jetli kara deliği barındıran galakside bu durum görülmüyor. Bunun yerine, kırmızı patatesten yaklaşık 200.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bu galaksi, yakındaki diğer galaksilerin çoğunda olduğu gibi, büyük, sıcak yıldızlar da dahil olmak üzere çok aktif bir şekilde yıldızlar oluşturuyor.

Gökbilimciler, galaksilerin ve kara deliklerin birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini (özellikle de evrenin tarihindeki bu kritik dönemde) ve bunun yıldızların ne zaman ve nasıl oluştuğunu nasıl etkilediğini öğrenmek istiyor.

Milan-Bicocca Üniversitesi’nden ortak yazar Andrea Travascio, “Kırmızı patates, gerçekten büyük soruların yanıtlarını bulmamıza yardımcı olabilecek bilgi kırıntıları bırakıyor” dedi. “Bunun gibi galaktik bir ahmak için oldukça önemli bir iş.”

Diğer nedenler daha az olası görünüyor

Yazarlar, kırmızı patates galaksisinin merkezindeki süper kütleli bir kara delikten gelen patlamalar veya yeni yıldızların oluşmasından kaynaklanan enerji de dahil olmak üzere, gazı türbülanslı hale getiren diğer açıklamaları değerlendirdiler. Ancak bu açıklamaların komşu galaksinin jetine göre daha az olası olduğunu düşünüyorlar.

Bu çalışma, Dünya’dan yaklaşık 11 milyar ışık yılından daha uzak mesafelerde bulunan, kırmızı patates gibi erken evrendeki pasif galaksileri çevreleyen gazın davranışını araştırmaya yönelik yayınlanmış birkaç çalışmadan biridir.

Galaksinin kırmızı rengini ve düşük yıldız oluşum oranını ortaya çıkarmak için gereken ölçümleri desteklemek amacıyla NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan veriler de kullanıldı.