Sinsi kara delik keşfi, yıldız ölümü, kara delik oluşumu ve yerçekimi dalgalarına ışık tutuyor

Kara delik araştırmaları alanında her zaman yeni ve heyecan verici bir şeyler oluyor.

Albert Einstein, ilk olarak açıklayan kitabını yayınladı. genel görelilik teorisi1922’de -ki kara delikleri varsayan-. Yüz yıl sonra, gökbilimciler gerçek Samanyolu’nun merkezindeki kara deliğin görüntüleri. Yakın tarihli bir makalede, bir gökbilimci ekibi başka bir heyecan verici yeni keşfi anlatıyor: ilk “uyuyan” kara delik galaksinin dışında gözlemlendi.

ben bir astrofizikçiyim yaklaşık yirmi yıldır evrendeki en yoğun nesneler olan kara delikleri inceleyen Dr. 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 bir çok sıcak, mavi yıldız Güneş’in kütlesinin 25 katı ve ikincisi Güneş’ten dokuz kat daha büyük bir kara delik. VFTS 243, Samanyolu’nun bir uydu gökadası olan Büyük Macellan Bulutu içindeki Tarantula Bulutsusu’nda yer almaktadır. Dünya’dan yaklaşık 163.000 ışıkyılı uzaklıkta.

VFTS 243’teki kara delik, algılanabilir herhangi bir radyasyon yaymadığı için uykuda kabul edilir. Bu, diğer ikili sistemlerin tam tersidir. güçlü X-ışınları tespit edildi kara delikten.

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 en kolay görünür olduklarında eşlik eden bir yıldızdan maddeyi sıyırma“besleme” olarak bilinen bir süreç.

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 sistemi.

Gökbilimciler yıllardır biliyorlar ki VFTS 243 ikili bir sistemdirancak sistemin bir çift yıldız mı yoksa tek bir yıldız ile bir kara delik arasındaki dans mı olduğu belirsizdi. Hangisinin doğru olduğunu belirlemek için ikili dosya üzerinde çalışan ekip adı verilen bir teknik kullandı. spektral çözülme. 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 tek bir kaynaktan, iki ayrı yıldızdan değil. Yıldızın yoldaşından yayılan hiçbir 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 bir süpernova olarak bilinen muazzam patlama.

VFTS 243 sistemindeki kara deliğin yıldızla dairesel bir yörüngede olması, süpernova patlamasının olmadığının güçlü bir kanıtıdır. kara deliği tekmeledi sistemden çıktı – ya da en azından yörüngeyi bozdu. Bunun yerine, ata yıldızın doğrudan çöktü kara delik sans patlamasını oluşturmak için.

VFTS 243 sistemindeki devasa yıldız, yalnızca 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.

Bu makale şuradan yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak orijinal makale.