Astrofizikçiler, evrenin ilk milyar yılı içerisinde galaksilerin ve onların merkezinde yer alan süper kütleli kara deliklerin günümüzdeki devasa boyutlarına şaşırtıcı derecede hızlı bir şekilde nasıl ulaştığını çözmeye çalışıyor. Nature Astronomy'de yayımlanan son çalışma, Hyewon Suh liderliğindeki uluslararası bir ekibin z ≈ 4.5 (yani Büyük Patlama'dan yaklaşık 1.3 milyar yıl sonrasına denk gelen) kırmızıya kayma değerinde gözlemlediği gaz açısından zengin bir galaksi birleşmesini mercek altına alıyor. Bu uzak evrende, kütleçekimsel etkileşimler sonucu birbirine yaklaşan ve sıklıkla 'dual AGN' (çift aktif galaktik çekirdek) olarak adlandırılan iki aktif süper kütleli kara delik, etraflarındaki yoğun gaz ve tozu inanılmaz bir hızla yutarak eşi benzeri görülmemiş bir büyüme evresi sergiliyor.
Galaksi birleşmeleri, evrenin evriminde devasa dönüm noktalarıdır. İki galaksi kütleçekim etkisiyle çarpıştığında ve birleştiğinde, sistemdeki devasa gaz rezervleri galaksinin merkezine doğru huni gibi akar. Bu süreç, merkezdeki süper kütleli kara deliklerin etrafında 'akroasyon diski' adı verilen ve maddenin sürtünmeyle inanılmaz sıcaklıklara ulaşıp ışık saçtığı yapıları besler. Normal şartlarda bu kadar erken bir evrende bu denli parlak ve aktif çift kara delik sistemlerini tespit etmek, kullanılan teleskopların çözünürlük sınırları ve evrenin aradaki tozlu yapısı nedeniyle son derece zordur. Ancak gelişmiş spektroskopi teknikleri ve çoklu dalga boyu gözlemleri, bu kozmik dansın tüm detaylarını gözler önüne sermiştir.
Spektroskopi, gök cisimlerinden gelen ışığın dalga boylarına ayrılarak incelenmesi bilimidir ve evrendeki maddelerin kimyasal bileşimini, hızını, sıcaklığını ve uzaklığını anlamamızı sağlar. Bu araştırmada da bilim insanları, söz konusu iki çekirdeğin yaydığı tayf çizgilerini analiz ederek hem galaksilerin hareket dinamiklerini hem de kara deliklerin madde yutma hızlarını (akresyon oranlarını) hassas bir şekilde hesaplamıştır. Elde edilen veriler, gaz zengini bir ortamda gerçekleşen bu birleşmenin, kara deliklerin normal galaktik evrim süreçlerinden çok daha hızlı kütle kazanmasını sağlayan hidrodinamik mekanizmaları tetiklediğini kanıtlamaktadır.
Bu keşif, kozmolojide uzun süredir tartışılan 'kuasarların ve süper kütleli kara deliklerin erken evrendeki erken olgunlaşma' problemine somut bir parça eklemektedir. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ve yer tabanlı dev gözlemevlerinin evrenin ilk dönemlerine dair sunduğu bu tür yüksek çözünürlüklü veriler, galaksi oluşum modellerimizin güncellenmesini ve evrenin en karanlık çağlarındaki kütleçekimsel etkileşimlerin fiziksel sınırlarının yeniden tanımlanmasını zorunlu kılmaktadır.







