Bu sürüm, dev, küresel bir kara deliğin etrafında dönen kırmızı yıldız enkazını gösteren bir sanatçı çizimini içeriyor. Enkaz alanı, kara deliğin muazzam yerçekimi nedeniyle parçalanan, Güneşimizin üç katı kütleye sahip bir yıldızın kalıntılarını temsil ediyor. Bu gelgit kesintisi olayı ASASSN-14li olarak biliniyor. Sonrasında NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi, ESA’nın XMM-Newton’u ve diğer teleskoplar tarafından incelendi. Resmin merkezinde, enkaz alanına yarıya kadar batmış, simsiyah bir topun üst yarısına benzeyen küresel kara delik bulunmaktadır. Top, farklı turuncu ve kırmızı halkalardan oluşan disk şeklindeki enkaz alanının merkezinde yer alıyor. Yıldızın artık gazının bir kısmını temsil eden uzun, geniş bir kırmızı bulut şeridi, sol alt köşemizdeki resme giriyor. Bu kırmızı gaz şeridi siyah, yıldızlı gökyüzünün tam ortasından merkezimize doğru ilerliyor. Orada, gaz kara deliğin arkasında sola doğru kıvrılıyor. Yerçekimi tarafından çekilen gaz şeridi, tuğla kırmızısı ve altın turuncu yıldız kalıntılarından oluşan halkalı diski çevreliyor. Bu enkaz yörüngede döner ve sonunda kara deliğin içine düşer. Soluk mavi bir sis, kara delikten ve yörüngedeki yıldız enkazı alanından yayılıyor gibi görünüyor. Bu sis, rüzgar tarafından halkalı diskten uzaklaştırılan yıldız gazının bir kısmını temsil ediyor. Kredi bilgileri: NASA
Gökbilimciler, dev bir kara deliğe çok yaklaştığında parçalanan ve daha sonra iç kısımları uzaya fırlatılan bir yıldız hakkında kapsamlı bir adli tıp çalışması yaptı.
NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi ve ESA’nın XMM-Newton’u, bir yıldızı parçaladığı bilinen bir kara deliğin yakınındaki nitrojen ve karbon miktarını inceledi. Gökbilimciler bu elementlerin, yıldız kara deliğe yaklaşırken parçalanmadan önce yıldızın içinde yaratıldığını düşünüyor.
Araştırmayı yöneten Michigan Üniversitesi’nden Jon Miller, “Eskiden yıldız olan bir şeyin cesaretini görüyoruz” dedi. “Geride bırakılan unsurlar, ne tür bir yıldızın ölümüyle karşılaştığını anlamak için takip edebileceğimiz ipuçları.”
Gökbilimciler son yıllarda büyük bir kara deliğin kütleçekim kuvvetlerinin bir yıldızı yok ettiği “gelgit bozulması olaylarının” birçok örneğini buldular. Bu, yıldızın kalıntılarının ısınmasıyla optik ve morötesi ışıkta ve X-ışınlarında sıklıkla görülen bir parlamaya neden olur. ASASSN-14li olarak adlandırılan bu olay çeşitli nedenlerle öne çıkıyor.
Kasım 2014’teki keşif sırasında, yaklaşık on yıl içinde keşfedilen Dünya’ya en yakın gelgit bozulması (290 milyon ışıkyılı) idi. Bu yakınlık nedeniyle ASASSN-14li, yok edilen yıldız hakkında olağanüstü düzeyde ayrıntı sağladı. Miller’in ekibi, kara deliğin etrafındaki nitrojen ve karbon miktarına ilişkin önceki çalışmalara kıyasla daha iyi tahminler yapmak için yeni teorik modeller uyguladı.
Carnegie Gözlemevleri ve Los Angeles Kaliforniya Üniversitesi’nden ortak yazar Brenna Mockler, “Bu X-ışını teleskopları uzayda adli tıp araçları olarak kullanılabilir” dedi. “Bulduğumuz nitrojenin karbona olan bağıl miktarı, güneşin kütlesinin yaklaşık üç katı ağırlığa sahip, ölüme mahkum bir yıldızın iç kısmındaki malzemeye işaret ediyor.”
ASASSN-14li’deki yıldız bu nedenle gökbilimcilerin bugüne kadar bir kara delik tarafından parçalandığını gördükleri en büyük ve belki de en büyük yıldızlardan biridir.
Santa Cruz’daki Kaliforniya Üniversitesi’nden ortak yazar Enrico Ramirez-Ruiz, “ASASSN-14li heyecan verici çünkü gelgit kesintileriyle ilgili en zor şeylerden biri, burada yaptığımız gibi şanssız yıldızın kütlesini ölçebilmektir” dedi. . “Devasa bir yıldızın süper kütleli bir kara delik tarafından yok edilmesini gözlemlemek büyüleyici çünkü daha büyük yıldızların, düşük kütleli yıldızlara göre önemli ölçüde daha az yaygın olması bekleniyor.”
Şekil 1’de gösterilen ASASSN-14li’nin XMM-Newton spektrumunun dar, 2,5 Å dilimleri. RGS1 spektrumu siyah renkte gösterilmiştir; RGS2 spektrumu gri renktedir. Her iki spektrum da ana çerçeveye kaydırılır. Mavi renkli model, güneş bolluğuna sahip XMM’lerdir; kırmızı model, çözülmüş N ve C bolluğuna sahip XMMt’dir; [N/C] ≥ 2,4. Sol panel H-benzeri N vii çizgisini 24,78 Å’da ortalar, orta panel He-benzeri N vi çizgisini 28,78 Å’da ortalar ve sağ panel H-benzeri C vi çizgisini 33,73 Å’da ortalar. Kredi: Astrofizik Dergi Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/ace03c
Bu yılın başlarında başka bir gökbilimci ekibi, Güneş’in yaklaşık 14 katı kütleye sahip bir yıldızın bir kara delik tarafından yok edildiğini tahmin ettikleri “Korkunç Barbie” olayını bildirdi. Ancak yıldızın kütlesinin tahmini, ASASSN-14li’de olduğu gibi kara deliğin etrafındaki malzemenin ayrıntılı analizine değil, esas olarak parlamanın parlaklığına dayandığından, bunun bir gelgit bozulması olduğu henüz doğrulanmadı.
ASASSN-14li sonucunun bir diğer heyecan verici yönü de gelecekteki çalışmalar için ne anlama geldiğidir. Gökbilimciler, galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara deliği içeren yıldız kümesinde ASASSN-14li gibi orta büyüklükte yıldızlar gördüler. Bu nedenle, gelgit nedeniyle bozulan yıldızların yıldız kütlelerini tahmin etme yeteneği, potansiyel olarak gökbilimcilere, daha uzak galaksilerdeki süper kütleli kara deliklerin etrafındaki yıldız kümelerinin varlığını belirlemenin bir yolunu sağlar.
Bu çalışmaya kadar, X-ışınlarında gözlenen elementlerin, süper kütleli kara deliğin önceki patlamalarında açığa çıkan gazdan gelmiş olabileceği yönünde güçlü bir olasılık vardı. Ancak burada analiz edilen elementlerin deseni tek bir yıldızdan gelmiş gibi görünüyor.
Çin’in Hefei kentindeki Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Chenwie Yang tarafından 2017’de yayınlanan önceki çalışma, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan ultraviyole verilerini kullanarak ASASSN-14li’de karbonla karşılaştırıldığında nitrojenin arttığını, ancak Miller’inkinden daha az miktarda olduğunu gösterdi. Ekip X-ışını verilerini kullanarak buldu. Bu yazarlar yıldızın Güneş’inkinden yalnızca 0,6 kat daha büyük olduğunu buldular.
Çalışma şu adreste yayınlandı: Astrofizik Dergi Mektupları.
Daha fazla bilgi:
Jon M. Miller ve diğerleri, ASASSN-14li’nin X-Işını Spektrumunda Büyük Bir Yıldız Bozulmasının Kanıtı, Astrofizik Dergi Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/ace03c
Alıntı: Devasa bir kara delik büyük bir yıldızı yok eder (2023, 22 Ağustos), 22 Ağustos 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-08-giant-black-hole-destroys-massive.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Kişisel çalışma veya araştırma amaçlı adil ticaret dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik sadece bilgilendirme amaçlıdır.