Kozmik Tetikçiler: Görünmez Karadelikler Yıldızları Birer Bomba Gibi Patlatıyor Olabilir mi?
İlk kara delikler, bazı beyaz cüce patlamalarını tetikleyebilir ve Samanyolu’nun kimyasında ölçülebilir izler bırakabilir.
Bazı Tip Ia süpernovalar, görünmez bir yabancı cismin beyaz cüceden geçmesiyle başlayabilir. Uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kara deliklerin bu yıldız patlamalarını tetikleyebileceğini ve Samanyolu’nda gözlemlenen kimyasal desenleri geride bırakabileceğini buldu. Çalışma, The Astrophysical Journal’da yayınlandı.
İlk kara delikler (PBH), kozmik enflasyon sırasında madde dalgalanmalarından oluşmuş olabilecek erken evrenin varsayımsal kalıntılarıdır. Ayrıca, evrendeki maddenin kütlece yaklaşık %90’ını oluşturan görünmeyen madde olan karanlık madde için olası adaylar olarak kabul edilirler.
PBH’ler uzayda hareket ederken, bazıları yıldızlardan geçebilir. Önceki araştırmalar, bir PBH’nin yerçekiminin böyle bir karşılaşma sırasında yarattığı yoğun gelgit kuvvetlerinin, düşük kütleli bir yıldızın geride bıraktığı kompakt kalıntı olan beyaz cüceyi tutuşturabileceğini ve Tip Ia süpernova (SNe Ia) olarak patlamasına neden olabileceğini öne sürmüştü.
Gizli kara delikler yıldızları tutuşturabilir
SUNY Politeknik Enstitüsü’nde yardımcı doçent ve Tokyo Üniversitesi Kavli Evren Fiziği ve Matematiği Enstitüsü’nde (Kavli IPMU) misafir araştırmacı olan Shing-Chi Leung, araştırmayı yönetti. Çalışmaya ayrıca Kavli IPMU Misafir Kıdemli Bilim İnsanı Ken’ichi Nomoto ve Kavli IPMU Kıdemli Araştırma Görevlisi Alexander Kusenko da katıldı.
Araştırmacılar, önerilen bu PBH tetiklemeli yol aracılığıyla üretilen süpernovalardan beklenen hareket, ışık ve kimyasal imzaları incelediler.
2025’te yayınlanan daha önceki bir çalışmada, grup, ilkel kara delikler tarafından başlatılan patlamaların, standart Tip Ia süpernova modelleri tarafından üretilenlere çok benzeyen Tip Ia süpernovalar üretebileceğini göstermişti.
Beyaz cüceden geçen ilkel kara deliğin şematik gösterimi. Yörüngesi boyunca, geçen kara deliğin yerçekimi kuvveti, beyaz cücenin içindeki çevredeki maddeye gelgit ısınması yaratır. Isınan madde eşik sıcaklığına (<~0,5 milyar Kelvin) ulaştığında, hidrostatik karbon yanması nötrino soğumasını aşarak kontrolsüz bir yanmaya neden olur. Yanma bölgesi yeterince büyük olduğunda, ısınan madde, daha sonraki Tip Ia süpernova patlamasını tetikleyen yerel bir termonükleer kaçış oluşturabilir. (Kaynak: Gemini AI (Banana Pro) kullanılarak oluşturulmuştur)
Gözlemler önerilen patlamalarla eşleşiyor
Son çalışma için araştırmacılar, modellerini Tycho, Kepler ve 3C 397 süpernova kalıntıları ile SN 2011fe ve SN 2012cg dahil olmak üzere yakındaki patlamalarla karşılaştırdılar. Ayrıca Samanyolu boyunca yıldızlardaki kimyasal bolluk desenlerini incelediler.
Sonuçlar, PBH tarafından tetiklenen Tip Ia süpernovalarının bu nesnelerin gözlemlenen çeşitli özelliklerini yeniden üretebileceğini gösterdi. Araştırmacılar, Ni-56 ve Ni-57 gibi radyoaktif izotopları, Mn ve Ni dahil olmak üzere kararlı elementlerle birlikte inceleyerek, patlamaları ve kalıntıları üreten yıldızların kütlelerini ve metalliklerini (bir yıldız oluştuğunda mevcut olan daha ağır elementlerin miktarı, kozmik tarihteki yaşına dair ipuçları verir) sınırlandırdılar.
Araştırmacılar ayrıca, önerilen bu patlama yolunun galaksinin kimyasal zenginleşmesine nasıl katkıda bulunabileceğini de modellediler. Sonuçları, Samanyolu yıldızları arasında gözlemlenen kimyasal bolluk eğilimini açıklamak için, ilkel kara delikler tarafından tetiklenen Tip Ia süpernovaların sıfırdan farklı bir oranının gerekli olduğunu gösterdi.
Leung, “Çalışmamız, gökyüzünde gözlemlediğimiz bazı süpernovaların ilkel kara deliklerin sonucu olabileceğini gösteriyor. Bu nedenle, bu gizemli varlıkları doğrudan gözlemleyemesek de, özelliklerini araştırmamız için doğada birçok ilginç ipucu bırakıyorlar.” dedi.
Araştırmacılar, PBH’lerin tetiklediği patlamaların geleneksel süpernovaların genel popülasyonunu ve bu kısa ömürlü astronomik olayların toplam oranlarını nasıl etkileyeceğini inceleyerek araştırmalarını genişletmeyi planlıyorlar.
Kaynak: https://scitechdaily.com
Beyaz Cüce Yıldızı, Eşini Rekor Bir Beslenme Çılgınlığıyla Yuttu