1957 yazında Meksika'daki Tonantzintla Gözlemevi'nden Braulio Iriarte ve Enrique Chavira, Samanyolu'nun kuzey kutbu yönünde fotoğraf plaklarına düşen 817 soluk mavi yıldızı bir listeye geçirdi. 618 numaralı kayıt da onlardan biri sayıldı.1 Kuasar diye bir gök cisminin varlığı o yıl henüz bilinmiyordu. Bugün TON 618 adıyla anılan bu nokta, ışığı bize 10,8 milyar yılda ulaşan bir kuasar. Merkezindeki kara deliğe düşen gaz öyle parlıyor ki çevresindeki gökadayı tamamen bastırıyor.
2004'te bu kara deliğin kütlesi 66 milyar Güneş kütlesi olarak hesaplandı. Işığın yola çıktığı sırada evren yalnızca 3 milyar yaşındaydı.2
- 66 milyarlık rakam yirmi yıl boyunca kitaplarda dolaştı; aynı türden ölçüm bugün başka bir sayı veriyor.
- Basit bir hesap, parlayan bir kara deliğin belli bir ağırlığı aşamayacağını söylüyor ve bu tavanı gaz diskinin kendisi koyuyor.
- James Webb'in gördüğü bir gökadadaki kara delik, ağır doğmuş tohumların kanıtı diye duyurulmuştu. Bu ay aynı veriye ikinci kez bakıldı.
- Yakın evrende de devler var, ama ışık saçmadıkları için onları tartmanın yolu bambaşka.
Uzaktaki bir kara delik nasıl tartılır?
Bir kuasarın kara deliğini doğrudan görmek mümkün değil. Gökbilimciler onun yerine çevresinde dönen gaz bulutlarının hızına bakıyor, çünkü gaz ne kadar hızlı dönüyorsa onu yörüngede tutan kütle o kadar büyük. Bu hız tayftaki salma çizgisinin genişliğinden okunuyor: bize yaklaşan gazın ışığı maviye, uzaklaşanınki kırmızıya kayıyor ve çizgi iki yana yayılıyor. Gazın kara delikten ne kadar uzakta olduğu ise kuasarın parlaklığından tahmin ediliyor. Bu ikinci adım, daha yakındaki ve yıllarca izlenmiş birkaç düzine kuasardan türetilmiş bir kalibrasyona dayanıyor.
Tel Aviv Üniversitesi'nden Ohad Shemmer ve ekibi 2004'te TON 618'in hidrojen çizgisini kızılötesinde ölçtü. Çizginin genişliği saniyede 10.527 kilometreye karşılık geliyordu ve yeni gözlenen 29 kuasarın en genişiydi. Hesap 66 milyar Güneş kütlesi verdi.2 Aynı makale, hidrojen yerine karbon çizgisiyle yapılan tahminlerin tek tek kuasarlarda yanıltıcı kütleler üretebileceği uyarısını da taşıyordu.
2019'da Xue Ge ve ekibinin 130 uzak kuasarı tek bir yöntemle derlediği katalogda TON 618'in kütlesi yaklaşık 41 milyar Güneş kütlesi olarak yer aldı.3 Kara delik bu arada küçülmedi. Aynı türden ölçüm, farklı bir kalibrasyonla yeniden hesaplandı ve sayı yüzde 38 düştü.
- 10.527 km/sn
- TON 618'in hidrojen çizgisinden ölçülen genişlik; 2004 örneklemindeki 29 kuasarın en yükseği.Shemmer ve ark., The Astrophysical Journal, 2004
- 41 milyar
- TON 618 için 2019 kataloğunda yer alan yeniden hesaplanmış kütle (Güneş kütlesi cinsinden).Ge ve ark., The Astronomical Journal, 2019
- 50 milyar
- Gaz diskiyle parlayan bir kara deliğin olağan koşullarda ulaşabileceği kuramsal üst kütle.King, MNRAS Letters, 2016
- 36 milyar
- Kozmik At Nalı gökadasının merkezindeki kara delik; kütleçekim merceği ve yıldız hızlarıyla birlikte ölçüldü.Melo-Carneiro ve ark., MNRAS, 2025
Tavanı gaz diski koyuyor
Leicester Üniversitesi'nden Andrew King 2016'da şunu hesapladı: bir kara delik büyüdükçe onu besleyen gaz diski ayakta kalabilir mi? Disk, kara deliğe en yakın kararlı yörüngenin dışında kurulmak zorunda. Kara delik ağırlaştıkça bu yörünge dışarı doğru genişliyor. Öte yandan diskin dış bölgeleri kendi ağırlığı altında topaklanıp yıldıza dönüşüyor. Yaklaşık 50 milyar Güneş kütlesinde bu iki sınır birbirine değiyor ve parlak bir disk kurulamıyor.4
Hesap kara deliğin dönüşüne duyarlı. Kara delik olabilecek en yüksek hızla ve gazla aynı yönde dönüyorsa tavan 270 milyara çıkıyor. King, bu sınırı aşan bir kara deliğin başka kara deliklerle birleşerek büyümeyi sürdürebileceğini, ama bir daha kuasar gibi parlayamayacağını yazıyor. Böyle bir dev ancak çevresindeki yıldızları nasıl savurduğundan ya da arkasındaki ışığı nasıl büktüğünden fark edilebilir.
TON 618'in 66 milyarlık ilk değeri bu tavanın üstündeydi. 41 milyarlık yeni değer altında kalıyor.
Işık saçmayan devler
King'in sözünü ettiği ikinci yol 2025'te denendi. Carlos Melo-Carneiro ve ekibi, Kozmik At Nalı adı verilen sistemin ortasındaki dev gökadayı inceledi. Bu gökada arkasındaki iki uzak gökadanın ışığını büküyor: birinden neredeyse tam bir halka, ötekinden merkeze çok yakın küçük bir yay oluşuyor. Ekip bu iç yayın biçimini, Şili'deki Çok Büyük Teleskop'un MUSE aygıtıyla ölçülen yıldız hızlarıyla birlikte modelledi. Merkezde 36 milyar Güneş kütlesinde bir kara delik buldu ve sonucu istatistikte keşif eşiği sayılan 5 sigma güvenle bildirdi.5 Işığı bize yaklaşık 4,7 milyar yılda ulaşan bu gökada kuasar değil. Kara deliği sessiz.
Yakın evrende de benzerleri var. Abell 85 kümesinin merkezindeki Holm 15A gökadası yaklaşık 700 milyon ışık yılı uzakta. Max Planck Enstitüsü'nden Kianusch Mehrgan ve ekibi 2019'da yıldız yörüngelerinden burada 40 milyar Güneş kütlesinde bir kara delik hesapladı.6 2025'te Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'den Emily Liepold ve ekibi Keck Teleskobu'yla çok daha geniş bir alanı ölçtü. Gökadanın üç ekseninin farklı uzunlukta olduğunu hesaba katan modelle değer 22 milyara indi; Holm 15A yine de yakın evrenin en ağır iki kara deliğinden birini barındırıyor.7
Yakın evrende dev kara delik az görünüyorsa bunun bir sebebi ölçüm yolu. Kuasar gibi parlamayan bir kara deliği yıldızların hareketinden tartabiliyoruz, bu da ancak yıldızların tek tek bölgelere ayrılabildiği yakın gökadalarda işe yarıyor. Kozmik At Nalı'ndaki gibi içe düşen bir mercek yayı ise nadir bulunuyor.
Bu kadar kısa sürede nasıl büyüdüler?
Kara deliğin büyüme hızının da bir sınırı var. Düşen gazın ısınıp saçtığı ışık, arkadan gelen gazı geri itiyor ve bu dengeye Eddington sınırı deniyor. Kara delik hiç ara vermeden bu sınırda beslenirse kütlesi yaklaşık her 50 milyon yılda 2,7 katına çıkıyor. İlk yıldızların ölümünden kalan 100 Güneş kütlesindeki bir tohumun 1 milyara ulaşması için bu hızda kesintisiz 800 milyon yıl beslenmesi gerekiyor.8 Gözlenen ise Büyük Patlama'dan sonraki ilk 700 milyon yılda yerini almış milyar Güneş kütleli kuasarlar.9
Açıklama için iki yol tartışılıyor. Birinde tohum baştan ağır doğuyor: yıldız oluşturmadan çöken dev bir gaz bulutu 10 bin ile 100 bin Güneş kütlesinde bir kara delik bırakabiliyor. Ötekinde kara delik kısa süreli atılımlarla sınırın üstünde besleniyor.8
Ağır tohum fikri 2023'te güçlü bir dayanak bulmuş gibiydi. Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden Ákos Bogdán ve ekibi, James Webb'in gördüğü UHZ1 gökadasında Chandra X-ışını teleskobuyla beslenen bir kara delik izi bildirdi. Büyük Patlama'dan yaklaşık 470 milyon yıl sonrasına ait bu kara deliğin kütlesi 10 ile 100 milyon Güneş kütlesi arasında hesaplandı, yani ev sahibi gökadanın bütün yıldızları kadar. Bugünkü gökadalarda bu oran binde bir dolayında.9
14 Ekim 2026'da Michigan Üniversitesi'nden Fan Zou ve ekibi, daha önce yayımlanmamış ek gözlemler dahil Chandra'nın bu alandaki 2,2 milyon saniyelik verisinin tamamını yeniden inceledi. X-ışını fazlasının güveni 2,0 ile 2,9 sigmaya indi ve sinyal ek gözlemle güçlenmedi. Webb'in orta kızılötesi kamerası da dokuz bandın hiçbirinde gömülü bir kara delik ışığına rastlamadı. Ekip UHZ1'i küçük kütleli, yıldız üreten sıradan bir erken gökada olarak yorumluyor.10
Hangi ölçüm soruyu kapatacak?
TON 618 hâlâ evrenin en ağır kara deliklerinden biri ve 3 milyar yaşındaki bir evrende 41 milyar Güneş kütlesine nasıl ulaştığı açık bir soru. Tohumun ağır mı hafif mi doğduğu, tek tek kuasarların kütle tahminleriyle çözülemiyor; bu yazıdaki iki dev için tahminler yirmi yıl içinde yüzde 38 ile 45 arasında oynadı. Melo-Carneiro'nun ekibi, gelecekteki geniş gökyüzü taramalarının içe düşen yeni mercek yayları bulacağını ve böylece uzaktaki sessiz kara deliklerin de doğrudan tartılabileceğini yazıyor.5
Birleşen dev kara delikler uzay-zamanda dalgalar yayıyor. Avrupa Uzay Ajansı'nın 25 Ocak 2024'te onayladığı LISA, kenarları 2,5 milyon kilometre olan bir üçgen boyunca birbirine lazer ışını gönderen üç uydudan oluşacak. Milyon Güneş kütlesi ve üstündeki kara deliklerin birleşmelerini evrenin geçmişi boyunca yakalayacak ve hangi kütlelerin hangi çağda birleştiğini sayacak.11 Üç uydunun 2035'te bir Ariane 6 roketiyle fırlatılması planlanıyor.
Dipnotlar ve Kaynaklar
- Iriarte, B., Chavira, E. (1957). Estrellas azules en el casquete galáctico norte. Boletín de los Observatorios de Tonantzintla y Tacubaya, 2(16), 3-36. 1957BOTT....2p...3I ↩
- Shemmer, O., Netzer, H., Maiolino, R., Oliva, E., Croom, S., Corbett, E., di Fabrizio, L. (2004). Near-infrared spectroscopy of high-redshift active galactic nuclei. I. A metallicity-accretion rate relationship. The Astrophysical Journal, 614(2), 547-557. doi:10.1086/423607 ↩
- Ge, X., Zhao, B.-X., Bian, W.-H., Frederick, G. R. (2019). The blueshift of the C IV broad emission line in QSOs. The Astronomical Journal, 157(4), 148. doi:10.3847/1538-3881/ab0956 ↩
- King, A. (2016). How big can a black hole grow? Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, 456(1), L109-L112. doi:10.1093/mnrasl/slv186 ↩
- Melo-Carneiro, C. R. ve ark. (2025). Unveiling a 36 billion solar mass black hole at the centre of the Cosmic Horseshoe gravitational lens. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 541(4), 2853-2871. doi:10.1093/mnras/staf1036 ↩
- Mehrgan, K., Thomas, J., Saglia, R., Mazzalay, X., Erwin, P., Bender, R., Kluge, M., Fabricius, M. (2019). A 40 billion solar-mass black hole in the extreme core of Holm 15A, the central galaxy of Abell 85. The Astrophysical Journal, 887(2), 195. doi:10.3847/1538-4357/ab5856 ↩
- Liepold, E. R., Ma, C.-P., Walsh, J. L. (2025). A 22 billion solar-mass black hole in Holmberg 15A with Keck KCWI spectroscopy and triaxial orbit modeling. The Astrophysical Journal, 980(1), 58. doi:10.3847/1538-4357/ada4b0 ↩
- Inayoshi, K., Visbal, E., Haiman, Z. (2020). The assembly of the first massive black holes. Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 58, 27-97. doi:10.1146/annurev-astro-120419-014455 ↩
- Bogdán, Á., Goulding, A. D., Natarajan, P. ve ark. (2024). Evidence for heavy-seed origin of early supermassive black holes from a z ≈ 10 X-ray quasar. Nature Astronomy, 8, 126-133. doi:10.1038/s41550-023-02111-9 ↩
- Zou, F., Gallo, E., Zuo, Z. ve ark. (2026). Revisiting the claim for a direct-collapse black hole in UHZ1 at z = 10.05. The Astrophysical Journal, 1010, 164. doi:10.3847/1538-4357/aea0cc ↩
- European Space Agency (2024). Capturing the ripples of spacetime: LISA gets go-ahead. Basın bülteni, 25 Ocak 2024. esa.int ↩
- Event Horizon Telescope Collaboration (2019). First M87 Event Horizon Telescope results. I. The shadow of the supermassive black hole. The Astrophysical Journal Letters, 875, L1. doi:10.3847/2041-8213/ab0ec7; Sgr A* için: Event Horizon Telescope Collaboration (2022), ApJL, 930, L12. doi:10.3847/2041-8213/ac6674 ↩
Görseller: kapak fotoğrafı Event Horizon Telescope Collaboration, CC BY 4.0 (Wikimedia Commons); Kozmik At Nalı fotoğrafı ESA/Hubble ve NASA, kamu malı (Wikimedia Commons); iki grafik kafa1milyon.com (veriler dipnotlardaki makalelerden).
kafa1milyon
Meraklı bir kafa. Bilimsel makaleleri, arşiv belgelerini ve saha notlarını okuyup gündelik dile çeviriyor; bilinmeyeni bilinmiyor diye yazmaktan çekinmiyor.
