Bilim İnsanları, Samanyolu Galaksisinde “İmkansız” Bir Kara Delik Olduğunu Buldu

YAZAR: MICHELLE STARR

Kara delik aramaya yönelik geliştirilen yeni bir yöntem, yakın zaman önce meyvesini verdi; ancak bu meyve biraz ilginç. Gökbilimciler, Güneş’in yaklaşık 70 katı kütleye sahip devasa bir kara delik bulmuşlar. Ancak yıldızların evriminin incelendiği mevcut modellere göre, bu boyut imkansızmış; en azından Samanyolu galaksisinde…

Galaksimizdeki en büyük yıldızların kimyasal bileşimi; bu yıldızların kütlelerinin büyük bölümünü, yaşamlarının son evresinde gerçekleşen patlamalar ve yıldız rüzgarları yoluyla kaybettiğini ve daha sonra yıldızın iç kısmının çökerek bir kara delik halini aldığını akla getiriyor.

Bir kara delik oluşturabilecek kütle aralığında bulunan bu ağır yıldızların, çiftli kararsız süpernova adı verilen ve yıldızın çekirdeğini bütünüyle yok eden bir olayla yaşamlarının sonuna ulaşmaları bekleniyor. Bu yüzden gökbilimciler, LB-1 adı verilen yeni kara deliğin nasıl bu kadar büyüdüğünü çözmeye çalışıyorlar.

Çin Ulusal Gökbilim Gözlemevi’nde çalışan gökbilimci Jifeng Liu, “Yıldız evriminin mevcut modellerinden çoğuna göre, bu büyüklükte kütleye sahip kara delikler galaksimizde bulunmamalı bile” diyor.

“LB-1, mümkün olduğunu düşündüğümüz en yüksek miktarın iki katı büyüklüğünde. Şimdi ise kuramcıların, bu kara deliğin nasıl oluştuğunu açıklaması gerekecek.”

Kara deliğin tespit edilmesinde kullanılan yöntem ise gerçekten zekiceymiş.

Kara delikler, tayf boyunca çeşitli dalgaboylarında ışıyan bir süreç olan aktif madde artışı yaşamadıkları sürece, kelimenin tam anlamıyla görünmez oluyorlar. Tespit edebileceğimiz herhangi bir ışınım yaymıyorlar; hiçbir ışık, radyo dalgası, X-ışını, hiçbir şey olmuyor. Fakat bu durum, tespit çantamızda hiçbir şeyimizin olmadığı anlamına da gelmiyor.

Ta 1783 yılına gidersek; o tarihte İngiliz doğa bilimci John Michell (kara deliklerin var olduğunu ilk ortaya süren kişi), eğer kara deliklerin önünden ışık yayan bir şey geçerse (bir çift yıldız gibi), bunların tespit edilebileceğini öne sürmüştü. Bu durumda söz konusu cisim, ortaya çıkan ikili yıldız sisteminin ortak kütleçekim merkezi tarafından çekilecekti.

Bu olgu şimdilerde radyal hız yöntemi şeklinde biliniyor ve görmenin zor olduğu ötegezegenleri aramanın, onların varlığını onaylamanın temel yöntemlerinden biri olarak kullanılıyor; çünkü ötegezegenler, kendi yıldızlarına ufak bir kütleçekim uyguluyorlar. Ayrıca bu yöntem, kara delikler gibi diğer görünmez şeylerin bulunmasında da kullanılabiliyor.

Liu ve meslektaşları, Çin’deki Geniş Gökyüzü Alanı Çoklu Nesne Fiber Spektroskopik Teleskobu’nu (LAMOST) kullanarak bu oynak ışıklı yıldızları aramış ve bir anakol mavi dev yıldızı bulmuşlar.

Fakat bilim insanlarının bulduğu bu şeyin şaşırtıcı tabiatı, İspanya’daki güçlü Büyük Kanarya Teleskobu ve ABD’deki Keck Gözlemevi kullanılarak yapılan sonraki gözlemler ile ortaya çıkmış.

Sanatçının LB-1’e dair izlenimleri. (YU Jingchuan, Pekin Gökevi, 2019)

Yaklaşık 35 milyon yıl yaşında olan ve Güneş’in yaklaşık sekiz katı kütleye sahip bu yıldız, kara deliğin etrafındaki dönüşünü 79 günde tamamlıyor. Araştırmacılar bu yörüngeyi, “şaşırtıcı ölçüde dairesel” şeklinde niteliyorlar.

Benzer kütle aralığına sahip olduğu tespit edilen ve Güneş’in yaklaşık 62 katı kütlesi olan başka bir kara delik daha var. GW150917 adını taşıyan ve ikili bir yıldız çiftindeki iki kara deliğin çarpışması sonucunda oluşan bu kara delik, insanların kütleçekim dalgalarını ilk defa doğrudan tespit etmesini sağlamıştı. Kendisi Samanyolu’nda olmamasına rağmen, böyle bir kara deliğin oluşabileceğini gösteriyor.

Ancak yeni keşfedilen LB-1, hâlâ kendi çift yıldızına sahip. Muhtemel senaryolardan biri; LB-1’in iki kara deliğin çarpışmasıyla oluşmuş olması ve bu yıldızı daha sonradan yakalaması olabilir. Ancak çift yıldızın dairesel yörüngesi, burada bir sorun meydana getiriyor. Bir yakalama olmuşsa, bunun sonucunda yüksek oranda dış merkezli, eliptik bir yörünge oluşması gerekiyordu. Bu yörünge zamanla düzelebilirdi fakat yıldızın ömründen daha uzun sürerdi.

Buna karşılık bir başka ihtimal ise; ölmekte olan bir yıldızdan çıkan maddelerin yıldıza hemen geri döndüğü ve bunun sonucunda doğrudan bir kara deliğin oluştuğu süpernova geri çekilmesi olabilir. Bu durum, belli koşullar altında kuramsal olarak mümkün fakat şu an bunun mevcut olduğunu gösteren hiç doğrudan bir kanıt yok.

Araştırmacıların makalede belirttiklerine göre LB-1, belki de bunun doğrudan kanıtı olabilir.

LB-1 nasıl oluşursa oluşsun, Samanyolu’ndaki en ilginç nesnelerden biri haline geliverdi. Önümüzdeki dönemlerde çok sayıda gözlemin yapılması muhtemel.

Florida Üniversitesi’nde çalışan ve bu araştırmada yer almayan LIGO Müdürü David Reitze, “Bu keşif bizi, yıldız kütleli kara deliklerin nasıl oluştuğunu anlatan modellerimizi yeniden değerlendirmeye zorluyor” diyor.

“Bu olağanüstü sonuç, son dört yıldaki ikili kara delik çarpışmalarına yönelik yapılan LIGO-Virgo tespitleriyle beraber, kara delik astrofiziğine dair mevcut bilgilerimizde ciddi bir rönesansa işaret ediyor.”

Araştırma, Nature bülteninde yayınlandı.

 

 

 

 

ScienceAlert

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir