Samanyolu Galaksisi eski delik deşik bir hırka gibi kara deliklerle doludur.
En güvenilir tahminlerimize göre, galaksimizde sessiz sakin sürüklenen 10 milyon ile 1 milyar arasında yıldız kütlesine sahip kara delik olmalı. Söz konusu onları saymaya geldiğinde ise bir sorun ile karşılaşıyoruz: Yerçekimsel alanlarından geçen bir malzemeyi yakalamadıkları sürece, karadelikler temelde görünmez varlıklardır.
Ancak görünmez olmaları, tespit edilemez oldukları anlamına gelmez. Uluslararası bir bilim ekibi ilk kez, 5,200 ışıkyılı uzaklıkta, yalnız, hareketsiz bir kara delik tespit etmeyi başardı. Bu keşif, henüz hakem tarafından gözden geçirilmedi, ön baskı sunucusu arXiv‘e yüklendi.
Nasıl yaptılar?
Pekala, şu anda bir kara deliği doğrudan araştırmak için araçlara sahip olmadığımız (ve hiçbir zaman da olamayacağımız) için, etrafındaki uzay üzerindeki etkilerini gözlemlemeliyiz. Hareketsiz bir kara delik için bu etki yerçekimseldir ve bir kara deliğin yerçekimsel kuvveti çok güçlü olduğu için, içinden geçebilecek her türlü ışığı büker ve saptırır.
Böylece, görünmez bir şey uzaktaki bir yıldızın ışığını büyütüp onu garip bir şekilde daha parlak hale getirdiğinde, gökbilimciler bu şeyin güçlü bir yerçekimsel alandan geçtiğini tahmin edebiliyorlar.
Bu fenomene yerçekimsel mikro mercekleme denir. Bunu, aksi takdirde teleskoplarımızın tespit etmesi çok zor olabilecek küçük, loş nesneleri tanımlamak için kullanmıştık. Ama ilk defa yalnız bir kara delik görüyoruz.
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden Kailash Sahu liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, “İzole bir yıldız kütleli kara deliğin ilk kesin tespitini ve kütle ölçümünü rapor ediyoruz” diye yazdı.
“Merceğin algılanabilir bir ışık yaymadığını gösteriyoruz, bu da bir beyaz cüce veya nötron yıldızı için mümkün olandan daha yüksek bir kütleye sahip olduğundan dolayı, kara delik varlığını ispatlıyor.”
Yerçekimsel mikro merceklenmesi, yerçekimi alanına sahip bir nesne, uzak bir yıldızın neredeyse tam önünden geçtiğinde meydana gelir.
Bu yerçekimi alanı, uzay-zamanın eğriliğine neden olur; ışık yerçekimi alanından geçtiğinde, bu eğriliği takip ederek yolunun etkin bir şekilde “bükülmesine” neden olur. Bu, ışığı büyütür ve aynı zamanda uzaktaki yıldızın görünen konumunu da çok az değiştirir.
Daha önce gerçekleştirilen mikro mercekleme araştırmaları, ışıkları görülemeyecek kadar sönük olan yıldızların ve ötegezegenlerin tespit edilmesine katkıda bulunmuştur. Gökyüzünü izlemek için kurulan düzenekler, her yıl binlerce mikro mercekleme olayını tespit eder; çoğu, başka yıldızların önünde hareket eden yıldızlardır, bu olay, galakside kaç tane yıldız olduğu göz önünde bulundurulduğunda şaşırtıcı değildir.
en iyi eşleşen nesenein bir yıldız değil, kara delik olduğu sonucuna ulaştılar
2 Haziran 2011’de, iki ayrı mikro mercekleme araştırması – Optik Kütleçekimsel Mercekleme Deneyi (OGLE) ve Astrofizikte Mikro Mercekleme Gözlemleri (MOA) – bağımsız olarak 20 Temmuz’da zirveye ulaşan bir olayı kaydetti.
MOA-2011-BLG-191/OGLE-2011-BLG-0462 (çok uzun olduğu için MOA-11-191/OGLE-11-0462 olarak kısaltılmıştır) adlı bu olay dikkat çekiciydi. Yaklaşık 270 gün gibi olağandışı bir şekilde uzun olmakla kalmadı, aynı zamanda alışılmadık derecede yüksek ölçekte yakınlaştırma gösterdi. Yüksek ölçekte yakınlaştırma ile izlenen olaylar bozulamalara duyarlıdırlar. Bu sebepten dolayı bilim adamları takip gözlemleri ve analizler yapmak için bir araya geldiler.
Bölgenin gözlemleri, 2017 yılına kadar Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak sekiz ayrı durumda yapıldı. Bu verilerle donanmış olan Sahu ve ekibi, sayılarla yaptıkları uzun araştırmalar sonucu, veriler ile en iyi eşleşen nesenein bir yıldız değil, kara delik olduğu sonucuna ulaştılar.
Hatta kara deliğin ölçümlerini bile yapabildiler. Uzak yıldızın ışığında gözlemlenen değişiklikler, ekibin karadeliğin kütlesini ve hareketini hesaplamasına izin verdi. Buldukları kara delik, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 7.1 katı bir kütleye sahip. Bu ise, karadeliğin olay ufkunun sadece 42 kilometre (26 mil) çapında olduğu anlamına gelir.
Buna hayret etmek için bir dakikanızı ayırın
Bilim adamları, daha uzaktaki bir yıldızın değişen ışığını inceleyerek 5.000 ışıkyılı uzaklıktan Büyük Kanyon’un onda birinden daha kısa olan görünmez bir nesneyi tespit edebildiler. Çok havalı !
Şimdi işler daha da havalı hale geliyor. Ekip, bu nesnenin Samanyolu boyunca ne kadar hızlı hareket ettiğini hesapladı: saniyede 45 kilometre (28 mil). Bu, onu herhangi bir eski kara delik değil, kaçak bir kara delik yapar.
Muhtemelen öncü yıldızı bir süpernovada patladığında uzaya fırlatılmıştır. Böyle bir süpernova patlaması orantısız olursa, eşit olmayan kuvvet, yıldızın çökmüş çekirdeğini uzaya fırlatabilir, buna doğum tekmesi diyoruz. Bu yıldızları daha önce görmüştük: Beyaz cüce LP 40-365 ve pulsar PSR J0002+6216 iki örnektir.
2019’da yapılan bir araştırma, Samanyolu çevresinde yüksek hızlarda yakınlaşan milyonlarca doğum tekmesi deneyimleyen kardelik olabileceğini buldu. MOA-11-191/OGLE-11-0462 bunlardan biriyse inanılmaz havalı olurdu.
Nesnenin uzayın yüksek yoğunluklu bir bölgesinde sürükleniyor olması olasıdır. Araştırmacılar, gelecekteki çalışmaların, varsayılan kara deliğin etrafındaki yıldızlararası ortamdan herhangi bir malzeme toplayıp toplamadığını belirlemek için hassas X-ışını teleskoplarının kullanılmasını içerebileceğini söyledi.
Ek olarak, gelecekteki araçlar daha da izole yıldız kütleli karadelikleri tespit edebilir. Bir popülasyon keşfedilip incelendikten sonra, bu verileri MOA-11-191/OGLE-11-0462 ve genel olarak Samanyolu’nda yaşayan kara delikler hakkında daha fazla bilgi edinmek için kullanabileceğiz.
Çeviren: Ümit Erkut Çolak
