Gökbilimciler, 'Mini Kara Deliklerin' Var Olduğu İlk Kanıtı Buldular

Pin
Send
Share
Send

Yeni bulgulara göre, tamamen yeni bir kara delik sınıfı evrende gizleniyor olabilir ve bunlar bilim adamlarının daha önce bulduklarından çok daha küçük olabilir.

Kara delikler, çok yaklaşan her şeyi toplayan dev göksel nesnelerdir; Işık bile bir kara deliğin yoğun yerçekimi kavramasından kaçamaz. Küçük ve büyük kara deliklerin aranması - bizim de dahil olmak üzere çoğu galaksinin merkezinde oturan süper kütleli olanlar gibi - araştırmacıların evrenin nasıl çalıştığını ve yıldızların yaşamı ve ölümü için bir anlatı oluşturduğunu bir araya getirmelerine yardımcı olur.

Çünkü kara delikler, patlayıcı bir ölümle sonuçlanan ve nihayetinde kendi üzerlerine çöken dev yıldızların cesetleriydi. Patlayıcı ölüm ve ardından yıldızların çökmesi iki farklı nesne oluşturabilir. Orijinal yıldız yeterince büyükse, bu patlama bir kara delik verecektir, ancak değilse, ceset bunun yerine nötron yıldızı olarak bilinen küçük, yoğun bir nesne oluşturacaktır.

Gökbilimciler genellikle bu karadelikleri kendi galaksimizde ararlar, karadelikler yakındaki yıldızlardan malzeme sifonlarken yayılan X-ışınlarını ölçerler. Uzak galaksilerde ise araştırmacılar, iki kara deliğin birleşmesiyle veya nötron yıldızlarının çarpışmasından kaynaklanan yerçekimi dalgalarını ararlar.

Ancak bir grup araştırmacı, diğer kara deliklerin önemli X-ışını sinyallerini yaymayan nispeten düşük kütleli kara delikler olup olmadığını merak etti. Bu varsayımsal kara delikler, başka bir yıldıza sahip bir ikili sistemde muhtemelen var olacaklardı, ancak yıldız yıldızlarından çok fazla yemek yemedikleri için bu yıldızdan yeterince yörüngede döneceklerdi; araştırmacılar, Ohio State Üniversitesi'nde bir astronomi profesörü olan Todd Thompson ve yeni bulgular.

"Canlı galaksilerde yıldızların bulunduğu ikili sistemlerde bu kara deliklerin birçoğunun olması gerektiğinden eminiz, sadece onları bulamadığımız için bulamadık," dedi Thompson Live Science'a. Ancak "görülemeyen şeyleri bulmaya çalışmak her zaman ilginçtir."

Thompson ve meslektaşları önerilen nesnelerin yıldız arkadaşlarında bu kara deliklerin kanıtını aradılar. Araştırmacılar, galaksimizdeki 100.000'den fazla yıldızdan gelen ışık spektrumu hakkında bilgi sahibi olan Apache Noktası Gözlemevi Galaktik Evrim Denemesi'nden (APOGEE) verileri bir araya getirdi.

Bu anketteki bilgiler, bu yıldızların her birinden değişen spektrumları veya ışık dalga boylarını ortaya çıkardı. Araştırmacılar bu spektrumlarda herhangi bir değişiklik fark ettiyse - örneğin daha mavi dalga boylarına veya daha kırmızı dalga boylarına doğru bir kayma - belirli bir yıldızın görünmeyen bir yoldaşın etrafında döndüğü anlamına gelebilir. Bu analizi yaptıktan sonra araştırmacılar, Supernova için All-Sky Otomatik Anket (ASAS-SN) adı verilen başka bir anketten alınan verileri kullanarak kara deliklerin etrafında dönebilecek bir yıldız alt kümesinin parlaklık değişikliklerine baktılar. Kırmızıya kayma ve maviya kayma yaparken parıldayan ve kararan yıldızları aradılar.

Araştırmacılar, Auriga takımyıldızının yakınındaki galaksimizin uzak noktalarında yaklaşık 10.000 ışıkyılı uzaklıkta hızla dönen dev bir yıldızla yerçekimsel bir kucaklamaya kilitlenmiş devasa bir karanlık nesne keşfetti. Araştırmacılar, bu nesnenin kütlesinin güneşimizin 3.3 katı olduğunu, nötron yıldızı olamayacak kadar büyük olduğunu ve bilinen herhangi bir kara deliğe kıyasla yeterince büyük olmadığını tahmin ettiler.

Bir süredir araştırmacılar, nötron yıldızları ile klasik kara delikler arasında yer alan bir kütleye sahip bir kara delik sınıfı olduğunu varsaydılar. (Resim kredisi: LIGO-Başak, Frank Elavsky, Kuzeybatı (Değiştirilmiş Todd Thompson))

Bilim adamlarının bildiği en büyük nötron yıldızı güneşimizin kütlesinin 2,1 katı, bilinen en az masif kara delik güneşimizin kütlesinin yaklaşık beş ila altı katıdır. Bununla birlikte, yeni keşfedilen nesnenin alt kütle sınırı - bu nesnenin olabileceği en düşük kütle - güneşimizin kütlesinin 2.6 katıdır, bu da gökbilimcilerin teorik olarak ne kadar büyük nötron yıldızlarının alabileceği için üst sınır olduğunu düşünür. Bundan daha büyük ve nötron yıldızı bir kara deliğe çökecekti.

Böylece, bu karanlık, gizemli nesne "şimdiye kadar görülen en büyük nötron yıldızı olabilir", tam da var olamayacağı sınırda, Thompson dedi. "Doğru olsaydı daha heyecanlı olurdum." Ancak, olasılıkla, hipotezlenmiş ancak daha önce keşfedilmemiş, nispeten düşük kütleli kara delik olduğunu ekledi.

Buffalo Bilim ve Sanat Koleji'nde araştırmaya dahil olmayan bir kozmolog ve fizik profesörü olan Dejan Stojkoviç kabul etti. Stojkovic, Live Science'a verdiği demeçte, "Bu büyük olasılıkla bir kara deliktir," çünkü bir tür alışılmadık yıldız olmadıkça bir nötron yıldızı olmak için çok büyük. Gökbilimciler daha düşük kütleli karadeliklerin var olduğunu bildiğinden, "bulgu kulağa çok makul geliyor" ama beklenmedik değil.

Thompson, Avrupa Uzay Ajansı'nın Gaia uzay aracının yaklaşan bir görevde toplayabileceği karanlık nesnenin etrafındaki yıldız yörüngesinin eğimi hakkında bilgi gibi gelecekteki keşifleri dört gözle beklediğini söyledi. Bu, araştırmacıların karanlık nesnenin kütlesini daha kesin bir şekilde ölçmesine yardımcı olabilir.

Bulgular dün (31 Ekim) Science dergisinde yayınlandı.

Pin
Send
Share
Send