Bir teleskop derin uzayın karanlığına bakar. Aniden - daha önce orada olmayan parlak bir ışık parlaması görünür. Ne olabilirdi? Süpernova mı? İki yoğun yıldız birbirine kaynaşmış mı? Belki de bir gama ışını patladı mı?
Beş yıl önce, McDonald Observatory'deki ROTSE IIIb teleskopunu kullanan araştırmacılar böyle bir olayı fark ettiler. Ancak, değirmenci yıldız patlaması veya nötron yıldızı birleşmeniz olmaktan ziyade, gökbilimciler bu küçük parlamanın aslında uzak bir galaksinin merkezindeki süper kütleli bir kara deliğin kanıtı olduğuna inanıyor ve bir yıldızı parçalara ayırıyor .
McDonald gökbilimcileri, ROTSE Süpernova Doğrulama Projesi'nin (SNVP) bir parçası olarak yıllardır bu tür yeni yanıp sönmeler için gökyüzünü taramak için teleskopu kullanıyordu. Ve ilk bakışta, 2009 başlarında görülen ve araştırmaların “Dougie” lakaplı olduğu olay, proje boyunca keşfettikleri diğer süpernovaların çoğuna benziyordu. Çarpıcı - 22.5 büyüklüğünde mutlak parlaklık ile etkinlik, araştırmacıların zaten aşina olduğu süper parlak süpernova sınıfına tam olarak uyuyor.
Fakat zaman geçtikçe ve Dougie hakkında daha fazla veri geldiğinde, gökbilimciler fikirlerini değiştirmeye başladılar. Yörüngedeki Swift uydusu ve McDonald's Hobby-Eberly Telescope tarafından alınan optik spektrumların yaptığı röntgen gözlemleri, süper parlak süpernovaların bilgisayar simülasyonlarına uymayan gelişen bir ışık eğrisi ve kimyasal makyaj ortaya koydu. Benzer şekilde, Dougie, gözlemlenenden çok daha hızlı bir zirveye ulaşan bir nötron yıldızı birleşmesi gibi görünmüyordu ya da bir açıdan bile, x-ışını ışığında çok daha parlak görünen bir gama ışını patlaması .
Bu sadece bir seçenek bıraktı: sözde “gelgit bozulması olayı” ya da bir yıldız bir karadeliğin ufkuna çok yaklaştığında meydana gelen katliam ve spagettikasyon. Austin Texas Üniversitesi'nde süpernova grubu başkanı ve Dougie'yi keşfeden ekibin bir üyesi olan J. Craig Wheeler, kısa mesafelerde bir kara deliğin yerçekiminin, en yakın yıldızın tarafında çok daha güçlü bir çekiş yaptığını açıkladı yıldızın karşı tarafında olduğundan daha fazla. “Bu özellikle büyük gelgitler, yıldızı bir şehriye çekecek kadar güçlü olabilir.”
Ekip, etkinlik modellerini geliştirdi ve şaşırtıcı bir sonuca vardı: Dougie’nin yıldız malzemesini ele alabileceğinden biraz daha hızlı çeken kara delik şimdi son yemeğinde “boğuluyordu”. Bu, belirli bir boyuttaki bir kara deliğin sadece çok fazla içeri akan malzemeyi işleyebileceğini belirten Eddington Limiti adı verilen astrofizik bir prensibe bağlıdır. Bu sınıra ulaşıldıktan sonra, herhangi bir ek madde alımı karadeliğin yerçekiminin telafi edebileceğinden daha fazla dış basınç uygular. Bu basınç artışı, kara deliğin birikim diskinden ısı ve ışık ile birlikte malzemeyi atarak bir tür geri tepme etkisine sahiptir. Böyle bir enerji patlaması, Dougie’nin parlaklığının en azından bir kısmını oluşturuyor, ama aynı zamanda orijinal ölmekte olan yıldızın - kendi Güneşimizden farklı olmayan bir yıldızın - kavga etmeden aşağı inmediğini gösteriyor.
Bu gözlemleri Eddington Limitinin matematiği ile birleştiren araştırmacılar, kara deliğin büyüklüğünün yaklaşık 1 milyon güneş kütlesi olduğunu tahmin ettiler - oldukça küçük bir kara delik, üç milyar ışıkyılı uzaklıkta. Bunun gibi keşifler, gökbilimcilerin karadeliklerin fiziğini daha iyi anlamalarını değil, aynı zamanda sık sık alçakgönüllü ev gökadalarının özelliklerini de anlamasını sağlar. Sonuçta, diye düşündü Wheeler, “Bu küçük adamın kara deliği olduğunu kim bilebilirdi?”
Kendiniz için Dougie'nin simüle bir görünümünü elde etmek için, aşağıdaki muhteşem animasyona göz atın, takım üyesi James Guillochon'un izniyle:
Araştırma Astrofizik Dergisi'nin bu ayki sayısında yayınlandı. Kağıdın ön baskısı burada mevcuttur.
