NASA'nın James Webb Uzay Teleskobu erken evreni gözlemlemeye başladığından beri neredeyse her cevap kadar sürpriz de sunuyor. Bu sürprizlerden biri sözde Küçük Kırmızı Noktalar; evren iki milyar yaşına gelmeden tamamen kayboluyor gibi görünen kozmik nesneler.
Yeni araştırma, Küçük Kırmızı Noktaların aslında ilkel kara deliklerle bağlantılı olabileceğini öne sürüyor. Bu minik kara delikler ölen yıldızlardan değil, Büyük Patlama'dan hemen sonra maddenin yoğunluğundaki dalgalanmalardan doğmuş olabilir. Var olmaları halinde ilkel kara delikler yıldızların, galaktik toz parçacıklarının ve hidrojen ile helyumdan ağır elementlerin öncesine dayanır.
Araştırmacılar şimdi JWST verilerini kullanarak Abell 2744-QSO1 olarak bilinen belirli bir Küçük Kırmızı Noktanın, QSO1'in ilkel bir kara deliğe ev sahipliği yapıp yapamayacağını test etti.
"Kara delik, bir yıldızın yerçekimsel ölümüyle doğan bir nesnedir. İlkel kara delikler çok farklı bir hikâyedir," dedi Johns Hopkins Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü'nden çalışma ekibi üyesi Valerio De Luca.
"İlk yıldızlardan önceki evrenin fiziğinden gelirler. Evren zaman ve mekânda üstel olarak genişlerken... İlkel kara delikleri oluşturma mekanizmaları farklıdır," diye ekledi De Luca.
Küçük Kırmızı Noktalar ilkel kara deliklerin dumanı olabilir
Stephen Hawking 1970'lerde öne sürdüğünden beri bilim insanları ilkel kara deliklerin varlığı üzerine teoriler geliştirdi, ancak somut kanıt ortaya çıkmadı. Bilim insanlarının kafasını karıştıran konulardan biri de ilkel bir kara deliği, dev bir yıldızın süpernova ölümü ve çökmesiyle oluşan geleneksel ya da astrofiziksel bir kara delikten nasıl ayırt edecekleri.
"Küçük Kırmızı Noktalar astrofiziksel kara delikleri çevreleyebilir ve muhtemelen birçoğu da öyledir, ancak ilkel kara delikler varsa onlar da olabilir," dedi De Luca. "Soru şu: Hangileri ilkel ve bunu nasıl anlarız?"
De Luca ve meslektaşları, Dünya'dan yaklaşık 13,1 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Büyük Patlama'dan sadece 700 milyon yıl sonra görüldüğü haliyle QS01'e odaklandı. Bu Küçük Kırmızı Noktayı öne çıkaran şey neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşması. Bunlar evrenin ilk elementleri olduğundan, diğer Küçük Kırmızı Noktalardan daha bozulmamış ve ilkel olabilir.
Ekip, QS01 gibi bir Küçük Kırmızı Noktanın ilkel bir kara delikten nasıl oluşabileceğini modelledi. Bunun için koşullar çok spesifik olmalıydı.
"İlkel kara delikler üzerinde kozmolojik gözlemlerden kaynaklanan kısıtlamalar var," dedi ekip üyesi Loris Del Grosso, o da JHU Fizik ve Astronomi Bölümü'nden. "Evren'de yalnızca belirli sayıda ilkel kara delik olabilir, örneğin, ve belirli bir kümede çok fazla olamaz."
Üç olası senaryoyu değerlendirerek ekip, en olası durumun daha küçük bir ilkel kara deliğin çevresindeki gazı ve enerjiyi tüketerek QSO1 boyutuna kadar büyüdüğü olduğunu buldu.
"Küçük Kırmızı Noktaların ilkel kara delikler olabileceği teorisi için kapı açıktı," dedi Del Grosso. "Bazı senaryoların diğerlerinden daha olası olduğunu göstererek kapıyı biraz daha araladık."
Del Grosso ve ekibi şimdi JWST tarafından görülen diğer yaklaşık 100 Küçük Kırmızı Noktaya bakmayı planlıyor; hangilerinin yaşamına ilkel kara delik olarak başladığını belirlemek için.
O zaman bilim insanları bu uzun süredir teorize edilen antik kara deliklerin gerçekten var olduğuna dair kanıta nihayet sahip olabilir.
"Büyük Patlama'dan hemen sonra erken evrende neler olduğunu net olarak bilmiyoruz," diye sonlandırdı De Luca. "İlkel kara delikler varsa, bir şekilde oluşmaları gerekir; bu fizikte çığır açan bir keşif olur."
Ekip bulgularını Haziranda Physical Review Letters dergisinde yayımladı.
