Bilim adamları, evrendeki hemen hemen her galaksinin merkezinde, Güneş'in kütlesinin milyonlarca veya milyarlarca katı olan ve tüm yıldızları bir arada tutmaktan muazzam yerçekimi kuvvetinin sorumlu olduğu süper kütleli bir karadeliğin gizlendiğine inanıyor. Bununla birlikte, Dünya'dan yaklaşık 2261 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan Abell 2.7 gökada kümesinin kalbi, teoriyi kırıyor gibi görünüyor. Orada, astrofizik kuralları, bilinen en büyüklerden bazılarının ağırlığı ile karşılaştırılabilir, 3,000 ila 100,000 milyon güneş kütlesi arasında devasa bir canavar olması gerektiğini gösteriyor. Ancak, araştırmacılar durmadan arasa da, onu bulmanın bir yolu yoktur. NASA'nın Chandra X-ray Gözlemevi ve Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan en son gözlemler sadece gizemi araştırıyor.
1999 ve 2004'te elde edilen Chandra verilerini kullanan gökbilimciler, Abell'in merkezini şimdiden 2,261 süper kütleli kara deliğin işareti için araştırmışlardı. Kara deliğe düştüğü ve X-ışınları ürettiği için aşırı ısınan malzemeyi arıyorlardı, ancak böyle bir kaynak tespit edemediler.
Birleşmeden sonra ihraç edildi
Şimdi, Chandra'nın 2018'de elde ettiği yeni ve daha uzun gözlemlerle, Michigan Üniversitesi'nden Kayhan Gültekin liderliğindeki bir ekip, galaksinin merkezindeki kara delik için daha derin bir araştırma yaptı. Ayrıca, gözlemlenen galaksiyi oluşturmak için her biri kendi deliğine sahip iki galaksinin birleşmesinden sonra kara deliğin çıkarıldığı alternatif bir açıklama düşündüler.
Kara delikler birleştiğinde, uzay-zamanda yerçekimi dalgaları adı verilen dalgalar üretirler. Böyle bir olay tarafından üretilen çok sayıda yerçekimi dalgası bir yönde diğerinden daha güçlü olsaydı, teori yeni, hatta daha büyük kütleli kara deliğin galaksinin merkezinden tam hızda ters yönde gönderileceğini tahmin ediyor. Buna uzaklaşan kara delik denir.
Gökbilimciler kara deliğin geri tepmesine dair kesin bir kanıt bulamadılar ve süper kütleli kütlelerin yerçekimi dalgaları üretip birleşmek için birbirlerine yeterince yaklaşıp yaklaşmadıkları bilinmiyor. Şimdiye kadar, yalnızca çok daha küçük nesnelerin erimesini doğruladılar. Daha büyük bir uzaklaşan bulmak, bilim insanlarını süper kütleli karadeliklerin birleşmesinden kaynaklanan yerçekimi dalgalarını aramaya teşvik edecektir.
Dolaylı sinyaller
Bilim adamları bunun Abell 2261'in merkezinde iki dolaylı işaretle meydana gelmiş olabileceğine inanıyor. İlk olarak, Hubble ve Subaru teleskobundan elde edilen optik gözlemlerden elde edilen veriler, galaksideki yıldız sayısının, kendi boyutundaki bir galaksi için beklenenden çok daha büyük bir maksimum değere sahip olduğu merkezi bölge olan bir galaktik çekirdeği ortaya koyuyor. İkinci işaret, galaksideki en yoğun yıldız konsantrasyonunun, merkezden 2,000 ışıkyılı uzaklıkta, şaşırtıcı bir şekilde uzakta olmasıdır.
Birleşme sırasında, her galaksideki süper kütleli kara delik, yeni birleştirilen galaksinin merkezine doğru batar. Yerçekimi ile bir arada tutulurlarsa ve yörüngeleri küçülmeye başlarsa, karadeliklerin çevreleyen yıldızlarla etkileşime girmesi ve onları galaksinin merkezinden dışarı atması beklenir. Bu, Abell 2261'in büyük çekirdeğini açıklar.
Yıldızların merkez dışı konsantrasyonuna, iki süper kütleli kara deliğin birleşmesi ve ardından tek, daha büyük bir kara deliğin geri tepmesi gibi şiddetli bir olay neden olmuş olabilir.
Yıldızlarda iz yok
Bir kara delik birleşmesinin gerçekleştiğine dair göstergeler olmasına rağmen, ne Chandra ne de Hubble verileri kara deliğin kendisine dair kanıt göstermedi. Araştırmacılar daha önce Hubble'ı, uzaklaşan bir kara delik tarafından süpürülebilecek bir grup yıldızı aramak için kullanmıştı. Galaksinin merkezine yakın üç küme üzerinde çalıştılar ve bu kümelerdeki yıldızların hareketlerinin, 10 milyar güneş kütleli bir kara delik içerdiklerini düşündürecek kadar yüksek olup olmadığını incelediler. Gruplardan ikisinde kara delik olduğuna dair net bir kanıt bulunamadı ve diğer gruptaki yıldızlar faydalı sonuçlar çıkarmak için çok sönüktü.
Ayrıca daha önce NSF'nin Karl G. Jansky Çok Büyük Dizisi ile Abell 2261'in gözlemlerini incelediler. Galaksinin merkezine yakın bir yerde tespit edilen radyo emisyonu, süper kütleli bir kara deliğin faaliyetinin orada 50 milyon yıl önce meydana geldiğini ileri sürdü, ancak bu, galaksinin merkezinin şu anda böyle bir kara delik içerdiğini göstermez.
Daha sonra, kara deliğe düşerken aşırı ısınan ve X-ışınları üreten malzemeyi aramak için Chandra'ya gittiler. Veriler, en yoğun sıcak gazın galaksinin merkezinde olmadığını ortaya koyarken, ne kümenin merkezinde ne de yıldız kümelerinin hiçbirinde gösterilmedi. Yazarlar, ya bu konumların hiçbirinde kara delik olmadığı ya da tespit edilebilir bir X-ışını sinyali üretmek için malzemeyi çok yavaş çektiği sonucuna vardılar.
Bu devasa kara deliğin yerinin gizemi devam ediyor. Arama başarısız olsa da, gökbilimciler James Webb Uzay Teleskobu'nun varlığını ortaya çıkarabileceğini umuyorlar. Webb onu bulamazsa, o zaman en iyi açıklama kara deliğin galaksinin merkezinden yeterince uzaklaşmış olmasıdır.
