Bilim İnsanları Gizemli Bir Sinyalle En Küçük Kara Deliği Keşfetmiş Olabilir
Uzayda garip bir şekilde kıpırdayan bir yıldız, galakside en çok aranan nesnelerden birine işaret ediyor olabilir.
Dünya’dan yaklaşık 5,825 ışık yılı uzaklıkta, kırmızı dev bir yıldızın ikili bir yoldaşıyla yavaş bir yörünge dansı yapar gibi hareket ettiği tespit edildi. Sorun ne mi? İkili yoldaşın olması gereken yerden kesinlikle hiç ışık gelmiyor.
İşler daha da ilginçleşiyor. Çin Bilimler Akademisi’nden Song Wang liderliğindeki gökbilimciler, kırmızı devin davranışına dayanarak, görünmez nesnenin kütlesinin Güneş’in kütlesinin sadece 3,6 katı olduğunu belirlediler. Bu cismin olabileceği tek bir şey var: Alt kütle boşluğu olarak bilinen verilerdeki gizemli bir boşluğun tam ortasında yer alan küçük boyutlu bir kara delik.
G3425 olarak adlandırılan bu kara delik, bir analize göre bize küçük kara delikler hakkında öğreteceği çok şey olabilir.
Araştırmacılar makalelerinde “G3425’in nadir keşfi, X-ışını emisyonu yoluyla tespit edilmesi zor olan etkileşmeyen ikililerdeki kütle boşluğu kara deliklerinin varlığına dair kanıt sağlıyor” diye yazıyor.
“Daha da önemlisi, şaşırtıcı derecede geniş dairesel yörüngesinin oluşumu, mevcut ikili evrim ve süpernova patlama teorilerine meydan okuyor.”
Kara delikler, ölü yıldızların yakıtları tükendikten ve yerçekimi altında çöktükten sonra kalan çekirdeklerinden oluşan ultra yoğun nesnelerin bir sürekliliğidir. Beyaz cüceler Güneş’in kütlesinin yaklaşık sekiz katına kadar olan yıldızlardan oluşur ve Güneş’in kütlesinin yaklaşık 1,4 katı kadar bir üst kütle sınırına sahiptir.
Daha ağır nesneler daha da yoğun hale gelir; bunlar nötron yıldızlarıdır ve yaklaşık 2,3 Güneş kütlesine kadar çıkarlar (kütle aralıkları arasında biraz çakışma olabilir).
En iyi modellerimize göre, 2,3 güneş kütlesinin üzerinde bir nötron yıldızı artık yerçekiminin içe doğru baskısına dayanamaz. Tamamen çökerek bir kara delik oluşturmalıdır.
İşte kütle boşluğu burada devreye giriyor. Beş güneş kütlesinin altında çok az kara delik adayı tespit ettik. Ya onları bulmakta gerçekten kötüyüz ya da bir şey onların oluşmasını engelliyor.
Onları bulmakta gerçekten kötü olmak, aslında olasılık alanının tamamen dışında değil. Aktif olarak büyümedikleri sürece – aşırı kütleçekimsel etkiler altında kara deliğin etrafında dönen materyalden X radyasyonu üreten bir süreç – kara delikleri tespit etmek çok zordur. Etraflarındaki şeyler üzerinde bir etkiye sahip olabilirler, ancak kara delik ne kadar küçükse, bu etki o kadar az belirgindir.
Ancak Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia misyonu bize görünmeyeni bulmamız için mükemmel bir araç sunuyor. Uzun vadeli görev, yıldızların hareketleri ve hızları da dahil olmak üzere Samanyolu’nu üç boyutlu olarak haritalandırıyor. Bu, hiçbir şeyle dans etmiyormuş gibi görünen bir yıldız bulduğumuzda, artık orada ne olabileceğini ya da olmayabileceğini görmek için daha yakından bakabileceğimiz anlamına geliyor.
G3425 için keşif sürecini gösteren bir diyagram. (Song Wang)
Wang’ın ekibini G3425’e götüren de bu oldu. Çin Bilim Akademisi’nin Büyük Açıklıklı Çok Nesneli Spektroskopik Teleskobu’nun spektroskopisini kullanarak, ikilinin ortak ağırlık merkezi etrafında hareket eden bir yıldızın ışığındaki değişiklikleri aradılar ve uzaydaki yıldızların hareketlerini aramak için Gaia verilerini kullandılar.
G3425’teki kırmızı dev yıldızın kütlesinin yaklaşık 2,7 Güneş olduğu tahmin ediliyor. Ve hareketi, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 3,6 katı olarak hesaplanan bir nesneyle ortak bir çekim merkezi etrafında hareket etmek için yaklaşık 880 gün süren nispeten geniş bir yörüngede olduğunu göstermektedir.
Ekibin modellemesine göre bu yörünge oldukça dairesel. İkili sistemlerdeki diğer yıldız kütleli kara delikler eliptik yörüngelere sahip olma eğilimindedir. Dairesel bir yörünge, ikilinin uzun süredir istikrarlı ve bozulmamış olduğu anlamına gelir; kara deliği üreten süpernova oldukça büyük bir rahatsızlık yaratabileceğinden, kara deliğin kendisini ya dengesiz ya da yüksek hızlarda uzayda temizleyebileceğinden, kara delik ikilileri hakkındaki anlayışımızla gerçekten tutarlı değildir.
G3425 bazı soruları gündeme getiriyor. Ancak bazı cevaplar da içerebilir. Bu cevaplara ulaşmanın en iyi yolu galaksinin dört bir yanına serpiştirilmiş daha fazla düşük kütleli kara delik bulmak ve bulduklarımıza dayanarak kara deliklerin oluşabileceği farklı yolları anlamak için istatistiksel verileri kullanmak olacaktır.
“Gelecekteki spektroskopik ve astrometrik gözlemler,” diye yazıyor araştırmacılar, ”çeşitli parametrelere sahip düşük kütleli bir karadelik ikili popülasyonunun ortaya çıkarılmasına yardımcı olabilir ve ikili sistemlerin oluşumu ve evrimi hakkında derin bilgiler sağlayabilir.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com