Yapılan bir çalışmaya göre olgun galaksilerin merkezindeki karadeliklerin barındırdığı, ışık hızına yakın hızlarda dolanan parçacıkların yaydığı radyo frekansı, yeni yıldızların oluşumunu engelleyebilir.
Araştırma çok önemli bir bulguyu ortaya koymaktadır; olgun galaksilerin merkezindeki karadeliklerin sahip olduğu bu ışık hızında dolanan jet parçacıkları, bebek yıldızların oluşturduğu serbest sıcak gazları soğutur ve onların geri içine çökmesine neden olurlar.
Johns Hopkins Üniversitesi’nden fizik ve astronomi profesör asistanı ve bu araştırmanın başında yer alan Tobias Marriage araştırma ile ilgili şunları söylüyor “Evrenin geçmiş tarihine bakarsak galaksilerin inşasında yer alan büyük yıldızları görürüz. Bu noktada onların yeni yıldız oluşumlarını durdurduğunu da söyleyebiliriz. Peki neden? Temelde evrendeki aktif kara delikler yeni yıldız oluşumlarının neden engellendiği hakkında bazı sebepler verir.”
Elde edilen veriler Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayınlandı ve konunun bilinen en iyi araştırma tekniğiyle yıldız oluşumu probleminin çözülebileceği düşünüldü.
Johns Hopkins Üniversitesi’nden doktora sonrası araştırmacı Megan Gralla, genellikle büyük galaksi kümelerini incelemek için kullanılan Sunyaev-Zel’dovich Etkisi’nin daha küçük evrensel oluşumlar hakkında bilgi sahibi olmak için de kullanılabileceğini öne sürdüklerini belirtti.
Genellikle SZ Etkisi olarak adlandırılan Sunyaev-Zel’dovich Etkisi, evrenin şimdikinden bin kat daha sıcak ve 1 milyar kat daha yoğun olduğu zamanlarda, sıcak gaz içerisindeki yüksek enerjili elektronların, düşük enerjili bölgelerdeki parçacıklarla etkileşmeleri sonucu ortaya çıkan etkidir. Sunyaev-Zel’dovich Etkisi ile çarpışma sonucu ortalama enerji artışı alınarak evrenin en yoğun bölgeleri tespit edilmiş ve Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işınımı (CMBR)’nda bu bölgelerde yoğun galaksi kümeleri gözlenmiştir.
Megan Gralla, SZ Etkisi’nin genellikle yüzlerce galaksiden oluşan sistemleri incelemek için kullanıldığını, ancak incelemek istediklerinin birkaç komşu galaksiden oluşan bir sistem olduğunu söylüyor. “Araştırmacıların yakın zamanda kullanarak başarıya ulaştığı bir tekniği, biz tamamen farklı bir astronomik problemin tamamen farklı bir çözümü için soruyoruz.” diye belirtiyor Gralla.
Çalışmayı inceleyen Almanya Max Planck Enstitüsü Astronomi bölümünden ve alanında uzman olan Elichiro Komatsu, “Elimdeki bu makaleyi görünce çok şaşırdım. Çünkü aktif galaktik çekirdeklerin oluşturduğu SZ Etkisi’nin ölçülebilmesinin mümkün olduğunu hiç düşünmemiştim. Ancak yanılmışım. Bu sanırım SZ Etkisi üzerinde çalışmış olan biz araştırmacıları biraz geride bırakıyor ve tabi ki SZ Etkisi ile yapılan çalışmalar yeni bir döneme giriyor.” diyerek düşüncelerini belirtmiştir.
Uzayda yıldızların oluşumunu sağlayan galaksi içine doğru çekilmiş sıcak gaz soğuyup yoğunlaşabilir. Bazı gazlar ise yıldız nüfusu ile birlikte büyüyüp kara deliklerin içine kaçabilmektedir. Bu döngü sürekli kendini tekrarlayabilir ve daha fazla soğuyup yoğunlaşan gaz bulutları, daha fazla parlayan yıldız ve aynı zamanda gittikçe büyüyen merkezi kara delik, aynı süreçte oluşmaya başlar. Ancak tüm olgun galaksilerin içinde (Olgun galaksiler genellikle şeklinden dolayı eliptik galaksi olarak adlandırılır) bu gaz artık soğuk halde değildir. Tobias Marriage’e göre “Eğer gaz sıcak tutulursa, yoğunlaşıp yeni formlara dönüşemez. Bu meydana geldiğinde ise yeni yıldız oluşamaz.”
Marriage, Gralla ve ekip arkadaşları eliptik galaksilerin merkezinde bulunan büyük kara deliklerin, ışık hızına yakın hızlarda dolanan parçacıklarının yaydığı radyo frekansı sayesinde bebek yıldızların oluşumunun engellendiğini söyleyebiliyorlar. Çünkü radyo frekanslı ışık yayan olgun galaksiler, sıcak tutulan ve daha fazla yoğunlaşamayıp serbest halde bulunan gazın, dolayısıyla da engellenen yıldız oluşumunun habercisi oluyorlar. Ancak Tobias Marriage’e göre olgun eliptik galaksilerin merkezindeki bu büyük kara deliklerin neye göre radyo frekansı yaymaya başladıkları hala bilinmemektedir. Ona göre bu olayın arkasındaki mekanizma hala tam anlamıyla anlaşılamamıştır ve tartışmalar devam etmektedir.
Elichiro Komatso’ya göre ise, sıradan galaksilerden elde edilen diğer ölçümlerle de birleştirilerek, galaksi oluşumu teorisine farklı ve yeni bir bakış açısı olan, galaksilerin etrafında bulunan sıcak gaz miktarı ölçümü, sorunun çözümüne ışık tutabilir.
Tuğba Yaşar
Marmara Üniversitesi Fizik Bölümü
Kuark Bilim Topluluğu Popüler Bilim Yayın Grubu
Kaynaklar:
http://phys.org/news/2014-10-big-black-holes-block-stars.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Sunyaev%E2%80%93Zel%27dovich_effect