47 Tucanae adlı küresel kümede bir kara deliğin çevresindeki en yakın yörüngede bulunduğu bilinen bir yıldızın sanatçı tarafından örneklenmesi. Kredi: X-ray: NASA / CXC / Alberta Üniversitesi / A.Bahramian ve diğerleri; İllüstrasyon: NASA / CXC / M.Weiss
Gökbilimciler bir saatte iki kere kara delik çevresinde dolaşan bir yıldızın varlığına dair kanıt buldular. Bu muhtemelen bir kara delik ve onun yörüngesinde dönen bir yıldızın tanık olunmuş en sıkı yörünge dansı olabilir.
Bu keşif, NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevinin yanı sıra NASA’nın NuSTAR ve CSIRO’nun Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi (ATCA) kullanılarak gerçekleştirildi.
İkili olarak bilinen yakın yıldız çifti 47 Tucanae küresel kümesinde bulundu, bu galaksimizde Dünya’dan yaklaşık 14.800 ışık yılı kadar yoğun bir yıldız kümesidir.
Gökbilimciler bu ikiliyi uzun yıllar gözlemlemişlerken, 2015 yılına kadar ATCA ile yapılan radyo gözlemleri bu çiftin muhtemelen, nükleer yakıtlarının çoğunu ya da tamamını tüketen düşük kütleli bir yıldız,beyaz bir cüce olarak adlandırılan yakın bir yıldızdan materyal çeken bir kara delik içerdiğini ortaya koyuyordu.
Bu sistemin X9 olarak bilinen yeni Chandra verileri, muhtemelen yakın yıldızın kara deliğin çevresinde bir yörünge dönüşünü tamamlarken geçen süre olan her 28 dakikada bir X-ışını parlaklığında aynı şekilde değişim yaşandığını ortaya koydu.Chandra verileri, beyaz cücelerin karakteristik bir özelliği olan bu sistemde, büyük miktarda oksijen bulunduğuna dair kanıtlar da göstermektedir.Bu nedenle,bunlar onun yörüngesinde dönen yıldızın beyaz bir cüce olduğunu belirten güçlü deliller olabilir, öyleyse beyaz cüce kara deliğin etrafında, Dünya ve Ay arasındaki mesafenin yalnızca 2.5 katı kadar bir yörüngede dönecekti.
East Lansing’deki Michigan Eyalet Üniversitesi ve Kanada,Edmonton’daki Alberta Üniversitesi’nden baş yazar Arash Bahramian , “Bu beyaz cüce, kara deliğe çok yakın olduğundan, malzeme yıldızdan çekiliyor ve düşüşten önce kara delik çevresinde bir madde diski üzerine dökülüyor. Neyse ki bu yıldızın unutulmaya doğru bu yolu takip edeceğini düşünmüyoruz, bunun yerine yörüngede kalacak.” dedi.
Beyaz cüce, kara deliğe düşme ya da parçalanma tehlikesiyle karşı karşıya görünmese de, onun kaderi belirsizdir.
Alberta Üniversitesi’nden ortak yazar olan Craig Heinke, “Sonuçta çok fazla madde, sadece bir gezegenin kütlesine sahip olduğu sonucuna varılan beyaz cüceden çekilebilir.Ve eğer kütle kaybetmeye devam ederse, beyaz cüce tamamen buharlaşabilir.” diye ekledi.
Kara delik yörüngesinde dönen bu kadar yakın bir yıldızı nasıl buldu? Bir olasılık kara deliğin kırmızı dev bir yıldızı yuttuğudur ve ardından yıldızın dış bölgelerinden gelen gaz ikili kaynaktan dışarı atılmıştır. Kırmızı devin arda kalan çekirdeği, kara deliğin ikili bir arkadaşı haline gelen beyaz cüceyi oluşturacaktır. O halde, kara delik beyaz cüceden materyali çekmeye başlayana kadar, yer çekimi dalgalarının yayılmasıyla bu ikilinin yörüngesi de daralmıştır.
Halihazırda ikili tarafından üretilen yerçekimi dalgaları, son zamanlarda kara deliklerin birleşmesinden yerçekimi dalgaları tespit eden LIGO,Laser Interferometer Gravitational-Wave Gözlemevi ile algılanamayacak kadar düşük bir frekansa sahiptir.X9 gibi kaynaklar potansiyel olarak, uzayda gelecekteki yer çekimi dalgası gözlemevleri ile tespit edilebilir.
Gözlemler için alternatif bir açıklama ise beyaz cücenin bir kara delik yerine bir nötron yıldızına eşlik ettiğidir.Bu senaryoda, nötron yıldızı onun yörüngesinde dönen yıldızdan bir disk yoluyla materyal çektiğinde daha hızlı döner. Bu süreç nötron yıldızının her saniye binlerce kez onun ekseni etrafında dönmesine neden olabilir. Bu döndürme aşamasının sonlarına doğru, değişken milisaniye pulsarları olarak adlandırılan bu tür birkaç nesne gözlemlenmiştir. Yazarlar, değişken milisaniye pulsarlarının, X-ışını ve radyo dalga boylarındaki olağanüstü değişkenlik gibi X9’da görülmeyen özelliklere sahip olması nedeniyle bu olasılığı desteklemiyorlar.Ancak onlar bu açıklamanın aksini ispat edemiyorlar.
Avustralya, Perth’deki Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi ve Curtin Üniversitesi’nden ortak yazar Vlad Tudor yaptığı açıklamada, “Bizler bu ikiliyi gelecekte daha yakından izleyeceğiz. Çünkü böyle olağanüstü bir sistemin nasıl davranması gerektiği hakkında şuan çok az şey biliyoruz. Ayrıca çok sıkı kara delik ikilileri için daha fazla kanıt bulunup bulunmadığını görmek için galaksimizde küresel kümelerimizi araştırmaya devam edeceğiz.” dedi.
Bu sonuçları açıklayan bir makale yakın zamanda Royal Astronomical Society’nin Aylık Duyuruları’nda yayınlanmak üzere kabul edildi.
NASA’nın Alabama, Huntsville’deki Marshall Uzay Uçuş Merkezi, NASA’nın Washington’daki Bilim Misyon Müdürlüğü için Chandra programını yönetiyor.Massachusetts, Cambridge ‘teki Smithsonian Astrofizik Gözlemevi, Chandra’nın bilim ve uçuş operasyonlarını denetliyor.
Daha fazla Chandra görüntüsü, multimedya ve ilgili materyaller için ziyaret edin:
http://www.nasa.gov/chandra
Çeviri: Zeynep Kübra Akpınar