Tabiatları itibarıyla kara delikler, çift yıldızların parçası olmadıkça veya etraflarında bir birikim diski bulunmadıkça görülemiyorlar. Yıldız boyutundaki çoğu kara delik böyle olmasa da, araştırmacılar bunları kütleçekimsel mikro mercekleme olayları yoluyla bulmaya çalışıyor. Bu olaylarda kara delik, yıldızlardan gelen ışığı artırarak galaksinin merkezine doğru saptırıyor. Berkeley – California Üniversitesinin öncülüğünde çalışan bir araştırma takımıysa ilk serbest gezen kara deliği bulmuş olabilir. Fakat cismin nötron yıldızı olabilme ihtimalinin elenmesi için daha fazla veri gerekiyor.
Gökbilimciler eğer büyük yıldızların ölümünden sonra geriye kara delikler kalıyorsa, Samanyolu galaksisine dağılmış yüz milyonlarca kara delik olması gerektiğini düşünüyor. Ancak sorun, izole kara deliklerin görünmez olması.
Şimdiyse Berkeley – California Üniversitesinin (UC Berkeley) öncülüğünde çalışan bir araştırma takımı, ilk defa serbest şekilde gezen bir kara delik keşfetmiş olabilir. Cisim, uzaktaki bir yıldızın ışığını kuvvetli kütleçekimiyle saptırması ve parlaklığını artırması sayesinde gözlenmiş (kütleçekimsel mikro mercekleme).
Yüksek lisans öğrencisi Casey Lam ve UC Berkeley’da yardımcı gökbilim profesörü olan Jessica Lu’nun öncülüğündeki takım, bu görünmez ve yoğun cismin kütlesinin 1,6 ila 4,4 Güneş kütlesi arasında olabileceğini tahmin ediyor. Gökbilimciler, ölü bir yıldızın kalıntısının çökerek kara delik oluşturması için Güneş’ten 2,2 kat daha ağır olması gerektiğini düşünüyor. Bu sebeple araştırmacılar, cismin bir kara delik yerine nötron yıldızı da olabileceğini belirtiyor. Nötron yıldızları da yoğun ve yüksek ölçüde sıkışık cisimler. Fakat kütleçekimleri, daha da çöküp kara deliğe dönüşmelerini önleyen dahili nötron basıncıyla dengeleniyor.
Cisim ister kara delik olsun, ister bir nötron yıldızı; galakside başka bir yıldızla eşleşmeden gezdiği keşfedilen ilk karanlık yıldız kalıntısı (yıldızsal bir “hayalet”) olma özelliğini taşıyor.
“Kütleçekimsel mikro merceklemeyle keşfedilen ve serbest şekilde dolaşan ilk kara delik veya nötron yıldızı bu” diyor Lu. “Mikro merceklemeyle beraber, bu yalnız ve kompakt cisimleri inceleyip ağırlıklarını ölçebiliyoruz. Başka şekilde görülemeyen bu karanlık cisimlere yeni bir pencere açtığımızı düşünüyorum.”
Samanyolu galaksisinde bu kompakt cisimlerden ne kadar bulunduğunun belirlenmesi, yıldızların (özellikle de nasıl öldüklerinin) ve galaksimizin evrimini anlamamıza yardımcı olacak. Hatta belki de bazı evrenbilimcilerin Büyük Patlama sırasında büyük miktarlarda oluştuğunu düşündüğü görünmeyen kara deliklerden bazılarının, ilkel kara delikler olup olmadığı ortaya çıkacak.
Lam, Lu ve uluslararası araştırma takımının yürüttüğü analiz, The Astrophysical Journal Letters bülteninde yayımlanmak üzere kabul edildi. Analiz, araştırma takımının kara delik kaynaklı olmadığına karar verdiği dört diğer mikro mercekleme olayını da içeriyor. Bunlardan iki tanesi, muhtemelen bir beyaz cüce veya nötron yıldızından kaynaklanıyor. Araştırmacılar ayrıca galaksideki muhtemel kara delik miktarının 200 milyon olduğuna da karar vermiş; yani hemen hemen çoğu kuramcının tahmin ettiği kadar.
Bir diğer önemli nokta ise ABD Uzay Teleskobu Bilimi Enstitüsünde (STScI) çalışan ve aynı mikro mercekleme olayını analiz eden bir başka araştırma takımının, kompakt cismin 7,1 güneş kütlesine yakın olduğunu ve cismin kesin olarak bir kara delik olduğunu iddia etmesi. Kailash Sahu’nun öncülüğündeki STScI takımının analizini anlatan bir makale, The Astrophysical Journal bülteninde yayımlanmak üzere kabul edildi.
Her iki takım da aynı veriyi kullanmış. Bu veriler, uzaktaki yıldızın parlaklaşmasına dönük fotometrik ölçümleri içeriyor. Yıldızın ışığı, bu süper kompakt cisim tarafından saptırılıyor veya “mercekleniyor”. Veriler arasında, mercekleme yapan cismin kütleçekimsel saptırma oluşturmasıyla uzaktaki yıldızın gökyüzündeki konumunun değişmesine yönelik alınan astrometrik ölçümler de bulunuyor. Fotometrik veriler, iki mikro mercekleme ölçümünden geliyor. Ölçümlerden birinde, Varşova Üniversitesinin işlettiği ve Şili’de bulunan 1,3-metre teleskobu kullanılmış. Diğerinde ise Osaka Üniversitesi tarafından işletilen ve Yeni Zelanda’da bulunan 1,8-metre teleskobuna yerleşik Astrofizik Mikro Mercekleme Gözlemleri (MOA) deneyinden yararlanılmış. Astrometrik veriler, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınmış. STScI, teleskobun bilim programını yönetip bilim operasyonlarını yürütüyor.
Her iki mikro mercekleme ölçümünde de aynı cisim yakalandığından, cismin MOA-2011-BLG-191 ve OGLE-2011-BLG-0462 (ya da kısaca OB110462) şeklinde iki adı var.
Bu gibi ölçümlerde Samanyolu galaksisinde her sene mikro mercekleme olayıyla parlaklaşan yaklaşık 2.000 yıldız tespit edilse de, astrometrik verilerin eklenmesi sayesinde araştırma takımları kompakt cismin kütlesini ve Dünya’ya olan uzaklığını belirlemeyi başarmış. UC Berkeley öncülüğündeki araştırma takımı, cismin 2.280 ila 6.260 ışık yılı (700-1920 parsek) uzaklıkta ve Samanyolu galaksisinin merkezi doğrultusunda, galaksinin merkezindeki dev kara deliği çevreleyen geniş şişliğin yakınında yer aldığını tahmin ediyor.
STScI grubu ise yaklaşık 5.153 ışık yılı (1.580 parsek) uzakta olduğunu tahmin ediyor.
Yazar: Robert Sanders/Berkeley – California Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
