Kozmoloji ve yıldız evriminin bulmacalarından biri: süper kütleli kara delikler nasıl bu hale geldi… iyi, süper kütleli ...Evrenin başlarında, görünüşe göre, kütlelerini tek başına sabit toplanma süreçleri yoluyla biriktirmek için henüz yeterli zaman kalmadığında? Sağlıklı bir iştahla ve kütleçekimsel erişim mesafesinde çok sayıda bile olsa, milyarlarca güneş kütlesinin değerini tüketmek biraz zaman alır. Ama yine de varlar: en uzak gökadaların bazılarında canavar karadelikler yaygındır, Evren sadece bir milyarıncı doğum gününü kutlarken bile erken büyümelerini gösterişlidir.
Şimdi, Caltech'teki araştırmacılar tarafından yapılan son bulgular, bu eski KOBİ'lerin, büyüdüğü ve genç öldüğü bazı ilkel dev yıldızların, egzotik yıldız dinozorların ölümüyle oluştuğunu gösteriyor. Şiddetli çöküşleri sırasında sadece bir değil iki her biri kendi kütlesini toplayan kara delikler oluşur ve sonunda tek bir süper kütleli canavar haline getirilir.
Bir simülasyon izleyin ve bunun nasıl gerçekleştiği hakkında daha fazla bilgi edinin:
Jessica Stoller-Conrad'ın Caltech haber makalesinden:
Genç süper kütleli karadeliklerin kökenlerini araştırmak için, NASA Einstein Doktora Sonrası Astrofizik Doktora Uzmanı ve teorik astrofizik yardımcı doçenti Christian Ott, süper kütleli yıldızları içeren bir modele döndü. Bu dev, oldukça egzotik yıldızların, erken Evren'de sadece kısa bir süre var oldukları varsayılıyor.
Devamını oku: Kara Delikler Nasıl Süper Masif Olur?
Sıradan yıldızlardan farklı olarak, süper kütleli yıldızlar yerçekimine karşı çoğunlukla kendi foton radyasyonuyla dengelenir. Çok büyük bir yıldızda, yıldızın çok yüksek iç sıcaklıklarından dolayı ortaya çıkan fotonların dışa akısı olan foton radyasyonu, gazı geri çeken yerçekimi kuvvetinin aksine gazı yıldızdan dışarı doğru iter.
Yaşamı boyunca, süper kütleli bir yıldız, foton radyasyonu emisyonu nedeniyle enerji kaybı nedeniyle yavaşça soğur. Yıldız soğudukça daha kompakt hale gelir ve merkezi yoğunluğu yavaşça artar. Yıldız, yerçekimsel dengesizliğin yerleşmesi ve yıldızın kütleçekimsel olarak çökmeye başlaması için yeterli kompaktlığa ulaşana kadar birkaç milyon yıl sürer.
Önceki çalışmalar, süper kütleli yıldızlar çöktüğünde, hızlı dönüş nedeniyle muhtemelen düzleşen küresel bir şekli koruduklarını tahmin ediyorlardı. Bu şekle eksenel simetrik yapılandırma denir. Çok hızlı dönen yıldızların küçük pertürbasyonlara eğilimli olduğu gerçeğini içeren Reisswig ve meslektaşları, bu pertürbasyonların yıldızların içine sapmasına neden olabileceğini tahmin etti.olmayançöküş sırasında -aksimetrik şekiller. Bu tür başlangıçta küçük pertürbasyonlar hızla büyüyerek, sonuçta çöken yıldızın içindeki gazın kümelenmesine ve yüksek yoğunluklu fragmanların oluşmasına neden olur.
“Kara deliklerin genç evrende süper kütleli ölçeklere büyümesi ancak çöken nesnenin“ tohum ”kütlesi zaten yeterince büyükse mümkün görünmektedir.”
- Christian Reisswig, NASA Einstein Doktora Sonrası Çalışanı
Bu fragmanlar yıldızın yörüngesinde dönecek ve çöküş sırasında madde topladıkça giderek daha yoğun olacaktı; sıcaklıkta da artarlardı. Sonra Reisswig, “ilginç bir etki devreye giriyor” diyor. Yeterince yüksek sıcaklıklarda, elektronları ve bunların anti-partiküllerini veya pozitronlarını, elektron-pozitron çiftleri olarak bilinenlere eşleştirmek için yeterli enerji olacaktır. Elektron-pozitron çiftlerinin oluşturulması basınç kaybına neden olarak çökmeyi daha da hızlandıracaktır; sonuç olarak, iki yörüngeli parça nihayetinde o kadar yoğun olur ki, her kümede bir kara delik oluşabilir. Kara delik çifti daha sonra büyük bir kara delik haline gelmeden önce birbirlerinin etrafında sarmal olabilir.
“Bu yeni bir bulgu,” diyor Reisswig. “Hiç kimse, tek bir çöken yıldızın bir araya gelen bir çift kara delik üretebileceğini tahmin etmiyordu.”
Bu bulgular, Fiziksel İnceleme Mektupları 11 Ekim haftası Kaynak: Jessica Stoller-Conrad'dan Caltech haber makalesi.
