Neredeyse yarım yüzyıl boyunca, bilim adamları bir yıldız yaşam döngüsünün sonuna geldiğinde yerçekimi çöküşüne maruz kalacağı teorisine abone oldular. Bu noktada, yeterli kütle olduğu varsayılarak, bu çökme bir kara delik oluşumunu tetikleyecektir. Bir karadeliğin ne zaman ve nasıl oluşacağını bilmek, astronomların aradığı bir şey olmuştur.
Ve neden olmasın? Karadelik oluşumuna şahit olmak sadece şaşırtıcı bir olay olmakla kalmayacak, aynı zamanda bilimsel keşiflerin hazinesine de yol açacaktır. Ve Columbus'taki Ohio State Üniversitesi'nden bir araştırmacı ekibi tarafından yapılan son araştırmaya göre, nihayet bunu yapmış olabiliriz.
Araştırma ekibi, Astronomi Profesörü ve Ohio Eyaletinde Seçkin bir Bilgin olan Christopher Kochanek tarafından yönetildi. Büyük Binoküler Teleskop (LBT) ve Hubble Uzay Teleskobu (HST) tarafından çekilen görüntüleri kullanarak, o ve meslektaşları N6946-BH1 adlı kırmızı bir süper yıldızın bir dizi gözlemini yaptılar.
Kara deliklerin oluşum sürecini yıkmak için, yıldızların yaşam döngülerini şu andaki anlayışımıza göre, çok yüksek kütleli bir yıldızın ardından bir süpernova yaşadığı bir kara delik oluşur. Bu, yıldız yakıt tedarikini tükettiğinde ve daha sonra ani bir kütle kaybına uğradığında, yıldızın dış kabuğunun döküldüğü ve kalan bir nötron yıldızının arkasında kaldığı zaman başlar.
Bunu daha sonra, dökülen hidrojen iyonlarına yeniden bağlayan elektronlar izler ve bu da parlak bir alevlenmeye neden olur. Hidrojen kaynaşması durduğunda, yıldız kalıntısı soğumaya ve solmaya başlar; ve nihayetinde malzemenin geri kalanı bir kara delik oluşturmak üzere yoğunlaşır.
Bununla birlikte, son yıllarda, birkaç gökbilimci bazı durumlarda yıldızların başarısız bir süpernova yaşayacağını tahmin etti. Bu senaryoda, çok yüksek kütleli bir yıldız, olağan büyük enerji patlaması olmadan önceden bir kara deliğe dönüşerek yaşam döngüsünü sona erdirir.
Ohio ekibinin “Büyük Binoküler Teleskop ile başarısız süpernova arayışı: kaybolan bir yıldızın teyidi” başlıklı çalışmalarında belirttiği gibi - bu, bizim kütlemizin 25 katına sahip kırmızı bir süperdev olan N6946-BH1'e olan şey olabilir. Güneş, Dünya'dan 20 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.
Ekip, LBT ile elde edilen bilgileri kullanarak, N6946-BH1'in, iki ayrı gözlemin yapıldığı 2009 ve 2015 yılları arasında parlaklığında bazı ilginç değişiklikler gösterdiğini kaydetti. 2009 görüntülerinde, N6946-BH1 parlak, izole bir yıldız olarak görünür. Bu, 2007 yılında HST tarafından alınan arşiv verileriyle tutarlıydı.
Bununla birlikte, 2015 yılında LBT tarafından elde edilen veriler, yıldızın görünür dalga boyunda artık görünmediğini ve aynı yıl Hubble verileriyle de doğrulandığını gösterdi. LBT verileri ayrıca, 2009 boyunca birkaç ay boyunca, yıldızın Güneşimizden bir milyon kat daha parlak hale geldiği ve daha sonra sürekli olarak kaybolduğu kısa ama yoğun bir alevlenme yaşadığını gösterdi.
Ayrıca karşılaştırma için Palomar Transit Fabrikası (PTF) anketinin yanı sıra Ron amatör bir astronom ve süpernova avcısı olan Ron Arbor tarafından yapılan gözlemlere de danıştılar. Her iki durumda da, gözlemler 2009'da kısa bir süre boyunca bir parlama kanıtı ve ardından sürekli bir solma gösterdi.
Sonunda, bu bilgilerin hepsi başarısız süpernova-kara delik modeliyle tutarlıydı. Grubun makalesinin baş yazarı Prof.Dr.Kochanek'in Space Magazine'e e-posta ile verdiği demeçte:
“Bu olayın başarısız olan süpernova / kara delik oluşumu resminde geçici, başarısız olan süpernova tarafından yönlendirilir. Etkinlikten önce gördüğümüz yıldız kırmızı bir süperdev - bu yüzden hidrojen yakma kabuğundan kompakt bir çekirdeğe (~ toprak büyüklüğüne) ve sonra Jüpiter'in ölçeğine kadar uzanabilen büyük, kabarık genişletilmiş bir hidrojen zarfına sahipsiniz. yörünge. Bu zarf yıldıza çok zayıf bağlı. Yıldızın çekirdeği çöktüğünde, yerçekimi kütlesi nötrinoların taşıdığı enerji nedeniyle güneş kütlesinin onda biri kadar düşer. Yıldızın çekimindeki bu düşüş, sürüklenmesini sağlayan kabarık zarfın içinden zayıf bir şok dalgası göndermek için yeterlidir. Bu, yaklaşık bir yıl süren ve rekombinasyon enerjisiyle çalışan, serin, düşük parlaklık (süpernova ile karşılaştırıldığında, güneşin parlaklığının yaklaşık bir milyon katı) üretir. Kabarık zarftaki tüm atomlar iyonize edildi - atomlara bağlı olmayan elektronlar - çıkarılan zarf genişledikçe ve soğudukça, elektronların hepsi tekrar atomlara bağlanır ve bu da geçici enerjiye enerji verir. Verilerde gördüğümüz şey bu resim ile tutarlıdır. ”
Doğal olarak, ekip yıldızın ani “kayboluşunu” açıklamak için mevcut tüm olasılıkları değerlendirdi. Bu, yıldızın optik / UV ışığının emildiği ve yeniden yayıldığı kadar tozla kaplanma olasılığını da içeriyordu. Ancak buldukları gibi, bu onların gözlemlerine uymadı.
“Özünde, yıldızı gizlemek için toz kullanan hiçbir model gerçekten işe yaramıyor, bu yüzden şimdi var olan her şey önceden var olan yıldızdan çok daha az aydınlık olmalı.” Kochanek açıkladı. "Başarısız süpernova modeli bağlamında, artık ışık, yeni oluşan karadeliğe biriken malzemeden emisyonun geç zamanla bozulması ile tutarlıdır."
Doğal olarak, durumun böyle olup olmadığını bilmeden önce daha fazla gözlem yapılması gerekecektir. Bu büyük olasılıkla Spitzer Uzay Teleskobu ve Chandra X-ışını Gözlemevi gibi IR ve X-ışını görevlerini veya önümüzdeki yıllarda dağıtılacak yeni nesil uzay teleskoplarından birini içerecektir.
Buna ek olarak, Kochanek ve meslektaşları LBT'yi kullanarak ve bundan yaklaşık bir yıl sonra nesneyi HST ile tekrar ziyaret ederek olası kara deliği izlemeye devam etmeyi umuyorlar. “Eğer doğruysa, nesnenin zamanla kaybolmasını görmeye devam etmeliyiz,” dedi.
Söylemeye gerek yok, eğer doğruysa, bu keşif astronomi tarihinde benzeri görülmemiş bir olay olurdu. Ve haber kesinlikle bilim dünyasından heyecan payını aldı. Harvard Üniversitesi'nde astronomi profesörü olan Avi Loeb'in Space Magazine'e e-posta ile ifade ettiği gibi:
“Bir kara delik yapmak için çökmüş bir yıldızın potansiyel keşfiyle ilgili duyuru çok ilginç. Doğruysa, karadeliğin doğum odasının ilk doğrudan görünümü olacaktır. Resim biraz dağınık (herhangi bir doğum odası gibi), doğmuş bebeğin özellikleri hakkında belirsizlikler var. Bir karadeliğin doğduğunu doğrulamanın yolu X-ışınlarını tespit etmektir.
“Son zamanlarda LIGO ekibi tarafından yerçekimi dalgalarının birleşmelerinden keşifleri sayesinde yıldız kütleli kara deliklerin var olduğunu biliyoruz. Neredeyse seksen yıl önce Robert Oppenheimer ve işbirlikçileri, büyük yıldızların kara deliklere çökebileceğini tahmin ettiler. Şimdi sürecin aslında doğada gerçekleştiğine dair ilk doğrudan kanıtımız olabilir.
Ama elbette, kendimize uzaklığı göz önüne alındığında, N6946-BH1 ile tanık olabileceğimiz şeyin 20 milyon yıl önce olduğunu hatırlatmalıyız. Yani bu potansiyel kara delik açısından, oluşumu eski haberler. Ancak bizim için, astronomi tarihindeki en çığır açan gözlemlerden biri olabilir.
Uzay ve zaman gibi, önem de gözlemciye göredir!
