Kara delik araştırmaları alanında her zaman yeni ve heyecan verici bir şeyler oluyor.
Albert Einstein, kara delikleri varsayan genel görelilik teorisini açıklayan kitabını ilk olarak 1922’de yayınladı. Yüz yıl sonra, gökbilimciler Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin gerçek görüntülerini yakaladılar . Yakın tarihli bir makalede, bir gökbilimci ekibi başka bir heyecan verici yeni keşfi anlatıyor: galaksinin dışında gözlemlenen ilk “uykuda” kara delik .
Ben yaklaşık yirmi yıldır evrendeki en yoğun nesneler olan kara delikleri inceleyen bir astrofizikçiyim. Uyuyan kara delikler, algılanabilir herhangi bir ışık yaymayan kara deliklerdir. Bu nedenle bulunmaları oldukça zordur. Bu yeni keşif heyecan verici çünkü kara deliklerin oluşumu ve evrimi hakkında fikir veriyor. Bu bilgi, yerçekimi dalgalarını ve diğer astronomik olayları anlamak için hayati öneme sahiptir.
VFTS 243 tam olarak nedir?
VFTS 243 ikili bir sistemdir, yani ortak bir kütle merkezi etrafında dönen iki nesneden oluşur. İlk nesne, Güneş’in kütlesinin 25 katı olan çok sıcak, mavi bir yıldız , ikincisi ise Güneş’ten dokuz kat daha büyük bir kara delik. VFTS 243, Samanyolu’nun Dünya’dan yaklaşık 163.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir uydu gökadası olan Büyük Macellan Bulutu içindeki Tarantula Bulutsusu’nda yer almaktadır .
VFTS 243’teki kara delik, algılanabilir herhangi bir radyasyon yaymadığı için uykuda kabul edilir. Bu, kara delikten güçlü X-ışınlarının tespit edildiği diğer ikili sistemlerin tam tersidir .
Kara delik yaklaşık 33 mil (54 kilometre) bir çapa sahiptir ve yaklaşık 200.000 kat daha büyük olan enerjik yıldız tarafından cücedir. Her ikisi de ortak bir kütle merkezi etrafında hızla döner. En güçlü teleskoplarla bile, sistem görsel olarak tek bir mavi nokta gibi görünüyor.
Uyuyan kara deliklerin bulunması
Gökbilimciler, Samanyolu ve Büyük Macellan Bulutu’nda saklanan X-ışınları yaymayan, kara deliklere sahip bu tür yüzlerce ikili sistem olduğundan şüpheleniyorlar. Kara delikler, “besleme” olarak bilinen bir süreç olan, bir eşlik eden yıldızdan maddeyi sıyırdıklarında en kolay şekilde görülebilir.
Besleme, kara deliği çevreleyen bir gaz ve toz diski üretir. Diskteki malzeme kara deliğe doğru içeri doğru düştüğünde, sürtünme yığılma diskini milyonlarca dereceye kadar ısıtır. Bu sıcak madde diskleri muazzam miktarda X-ışını yayar. Bu şekilde tespit edilen ilk kara delik, ünlü Cygnus X-1 sistemidir .
Gökbilimciler, VFTS 243’ün ikili bir sistem olduğunu yıllardır biliyorlardı , ancak sistemin bir çift yıldız mı yoksa tek bir yıldız ile bir kara delik arasındaki dans mı olduğu belirsizdi. Hangisinin doğru olduğunu belirlemek için ikiliyi inceleyen ekip, spektral çözülme adı verilen bir teknik kullandı . Bu teknik, ışığı VFTS 243’ten kurucu dalga boylarına ayırır; bu, beyaz ışık bir prizmaya girdiğinde ve farklı renkler üretildiğinde meydana gelene benzer.
Bu analiz, VFTS 243’ten gelen ışığın iki ayrı yıldızdan değil, tek bir kaynaktan geldiğini ortaya çıkardı . Yıldızın yoldaşından yayılan herhangi bir tespit edilebilir radyasyon olmadan, mümkün olan tek sonuç, ikili içindeki ikinci cismin bir kara delik olduğu ve dolayısıyla Samanyolu galaksisinin dışında bulunan ilk uyuyan kara delik olduğuydu.
VFTS 243 neden önemlidir?
Kütlesi 100 Güneş’ten az olan kara deliklerin çoğu, büyük bir yıldızın çöküşünden oluşur. Bu olduğunda, genellikle süpernova olarak bilinen muazzam bir patlama olur .
VFTS 243 sistemindeki kara deliğin yıldızla dairesel bir yörüngede olması, süpernova patlamasının olmadığının güçlü bir kanıtıdır, aksi takdirde kara deliği sistemden atabilirdi – veya en azından yörüngeyi bozabilirdi. Bunun yerine, ata yıldızın doğrudan kara delik sans patlamasını oluşturmak için çöktüğü görülüyor.
VFTS 243 sistemindeki devasa yıldız sadece 5 milyon yıl daha yaşayacak – astronomik zaman ölçeklerinde göz açıp kapayıncaya kadar. Yıldızın ölümü, VFTS 243 sistemini bir kara delik ikili dosyasına dönüştüren başka bir kara deliğin oluşmasıyla sonuçlanmalıdır.
Bugüne kadar gökbilimciler, ikili kara deliklerin birleştiği ve uzay-zamanda dalgalanmalar ürettiği yaklaşık 100 olay tespit etti . Ancak bu ikili kara delik sistemlerinin nasıl oluştuğu hala bilinmiyor, bu nedenle VFTS 243 ve benzeri henüz keşfedilmemiş sistemler gelecekteki araştırmalar için çok önemli. Belki de doğanın bir mizah anlayışı vardır – çünkü kara delikler var olan en karanlık nesnelerdir ve ışık yaymazlar, yine de evren hakkındaki temel anlayışımızı aydınlatırlar.