Yeni teorik araştırmada süper kütleli karadeliklerin, karanlık maddeden oluşabileceğine dair eşsiz bir mekanizma öne sürüldü. Uluslararası bir araştırma ekibinin ortaya attığı teoride, galaksilerin merkezinde karanlık maddenin yoğun olduğu bölgelerde karadeliklerin, doğrudan karanlık maddeden oluşabileceğini buldu. Bu araştırma sayesinde süper kütleli karadeliklerin normal madde yerine, karanlık maddeden oluşabileceği öne sürülüyor.
Galaksinin günümüze kadar evrim sürecindeki, en büyük problemlerden biri de süper kütleli kara kara deliklerin başlangıçta nasıl oluştuğudur. Süper kütleli karadelikler, Büyük Patlamadan 800 milyon yıl sonrası kadar erken gözlense de bu denli kısa bir sürede nasıl bu kadar hızlı büyüdükleri halen tam olarak açıklanamıyor.
Standart oluşum modelleri normal baryonik maddeyi içerir. Yani, atomlar ve elementler birleşerek yıldızları, gezegenleri ve tüm görülebilir maddeyi oluşturur. Sonrasında kara delikler kütle çekimleri altında ezilerek zamanla büyür. Buna rağmen, yeni araştırmada kara deliklerin, karanlık maddeden oluşan stabil galaktik merkezlerinden ve çevresini saran karanlık madde çemberinden oluşabilme olasılığını araştırıyor. İşte bu yapıların merkezleri çok yoğunlaştığında kritik sınırı geçebilir ve sonrasında süper kütleli kara delikler şeklinde içine çökebilir.
Bu modelde diğer oluşum mekanizmalarına aksine çok daha çabuk gerçekleşeceğinden, erken Evrende galaksiler oluşmadan önce süper kütleli kara deliklerin oluşmasına imkan tanıyor.
Universidad Nacional de La Plata ve ICRANet’ten araştırmanın lideri Carlos R. Argüelles araştırmayı şöyle yorumluyor:” Bu yeni oluşum senaryosuyla, erken evrende kara deliklerin, önce yıldız oluşturmasına ya da gerçekçi olmayan büyüme hızlarına gerek olmadan, süper kütleli kara deliklerin nasıl oluşabileceğine dair doğal bir açıklama sunulabilir.”
Her Zaman Kara Delik Oluşmayabilir
Bu yeni modelin diğer bir ilgi çekici yanıysa, kara deliğe çöküş için gerekli olan kritik kütleye daha küçük karanlık madde halkalarında ulaşılamayabilir. Örneğin, bazı cüce galaksilerin etrafını saran karanlık madde halkaları gibi. Yazarlar, bu sayede cüce galaksilerin merkezinde kara delik oluşumu yerine, karanlık madde merkezli çekirdeğe sahip olabileceklerini vurguluyor. Ayrıca bu türde bir karanlık madde çekirdeği, konvansiyonel bir kara delik merkezini hala taklit ederken, aynı zamanda karanlık madde dış halkası da gözlenen galaksi dönüş eğrilerini açıklayabilir.
“Bu model, karanlık madde halkalarının merkezlerde daha yoğun konsantrasyonlara ev sahipliği edebileceğini ve bunun süper kütleli kara delik oluşumunu anlamada hayati bir rol oynayabileceğini gösteriyor. Bu araştırmada ilk kez bu türde bir çekirdek-halka karanlık madde dağılımının aslen kozmolojik çerçevede oluşabileceğini ve Evrenin ömrü boyunca stabil kalacağını kanıtlıyoruz,” diyor Carlos.
Araştırmacılar, daha fazla araştırma yapılarak Evrenin erken zamanlarında süper kütleli kara delik oluşumuna daha fazla ışık tutulacağını, aktif olmayan galaksi merkezlerinde Samanyolu da dahil, bu yoğun karanlık madde çekirdeklerinin ev sahipliği yapabileceğini düşünüyor.
Araştırma Referansı:
- Carlos R Argüelles, Manuel I Díaz, Andreas Krut, Rafael Yunis. On the formation and stability of fermionic dark matter haloes in a cosmological framework. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021; 502 (3): 4227 DOI: 10.1093/mnras/staa3986
