Devasa eşlik eden yıldızın bir kara delik olduğunu varsayan sistemin bir sanatçı tarafından çizilmiş izlenimi. Arka plandaki en parlak yıldız, yörünge arkadaşı radyo pulsarı PSR J0514-4002E’dir. İki yıldız birbirlerinden 8 milyon km uzaktadır ve her 7 günde bir birbirlerinin etrafında dönerler. Katkıda bulunanlar: Daniëlle Futselaar (artsource.nl)
Gökbilimciler MeerKAT Teleskobu’nu kullanarak gökadada gizemli bir nesne buldular. Samanyolu‘S Kara delik kütle boşluğu, mevcut astronomik sınıflandırmalara meydan okuyor ve evrenin en ekstrem koşullarını incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor.
Uluslararası bir gökbilimci ekibi, Samanyolu’nda bilinen en ağır nötron yıldızlarından daha ağır ve aynı zamanda bilinen en hafif kara deliklerden daha hafif yeni ve bilinmeyen bir nesne buldu.
Aralarında Manchester Üniversitesi ve Almanya’daki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nün de bulunduğu birçok kurumdan gökbilimciler, MeerKAT Radyo Teleskobu’nu kullanarak, hızla dönen bir milisaniye civarındaki yörüngede bir nesne buldular. pulsar yaklaşık 40.000 ışıkyılı uzaklıkta, küresel küme olarak bilinen yoğun bir yıldız grubunun içinde yer almaktadır.
Kütle Spektrumundaki Bir Boşluk
Milisaniyelik pulsardan gelen saat benzeri tik-takları kullanarak, büyük kütleli nesnenin kara delik kütle boşluğunda yer aldığını gösterdiler.
Bu, çok beğenilen radyo pulsarının (kara delik ikilisinin) ilk keşfi olabilir; Einstein’ın genel göreliliğine ilişkin yeni testlere olanak tanıyabilecek ve kara deliklerin araştırılmasına kapılar açabilecek muhteşem bir eşleşme.
Sonuçlar 18 Ocak’ta dergide yayınlandı. Bilim.
Ekip, Güney Afrika’daki Karoo yarı çölünde bulunan hassas MeerKAT radyo teleskopunu kullandı. Kredi bilgileri: SARAO
Fizik ve Astronomi için Çıkarımlar
Birleşik Krallık proje lideri, Manchester Üniversitesi Astrofizik Profesörü Ben Stappers şunları söyledi: “Yoldaşın doğası açısından her iki olasılık da heyecan verici. Bir pulsar-kara delik sistemi, yerçekimi teorilerini ve ağır kütleyi test etmek için önemli bir hedef olacaktır. nötron yıldızı çok yüksek yoğunluklarda nükleer fizikte yeni anlayışlar sağlayacak.”
Bir nötron yıldızı (ölü yıldızın ultra yoğun kalıntıları) genellikle başka bir yıldızı tüketerek veya onunla çarpışarak çok fazla kütle kazandığında çöker. Çöktükten sonra ne hale geldikleri birçok spekülasyonun nedenidir, ancak bunların kara deliklere, yani ışığın bile onlardan kaçamayacağı kadar çekimsel olarak çekici nesnelere dönüşebileceklerine inanılmaktadır.
Gökbilimciler bir nötron yıldızının çökmesi için gereken toplam kütlenin Güneş kütlesinin 2,2 katı olduğuna inanıyor. Gözlemlerle desteklenen teori, bize, bu yıldızların oluşturduğu en hafif kara deliklerin çok daha büyük olduğunu, Güneş’ten yaklaşık beş kat daha büyük kütleye sahip olduğunu ve ‘kara delik kütle boşluğu’ olarak bilinen şeye yol açtığını söylüyor.
Bu kütle boşluğundaki kompakt nesnelerin doğası bilinmemektedir ve ayrıntılı çalışmanın şu ana kadar zorlayıcı olduğu kanıtlanmıştır. Nesnenin keşfi, bu nesnelerin nihayet anlaşılmasına yardımcı olabilir.
Prof Stappers şunları ekledi: “Son derece hassas MeerKAT teleskopunun bu nesneleri ortaya çıkarma ve inceleme yeteneği, ileriye doğru büyük bir adım atılmasını sağlıyor ve bize Kilometre Kare Dizisi ile nelerin mümkün olabileceğine dair bir fikir veriyor.”
NGC 1851 küresel kümesine yakınlaştırma ve ardından orijinal atarcayı gösteren yörünge simülasyonu – Beyaz cüce ikili, doğası bilinmeyen devasa bir üçüncü cismin gelişiyle bozuluyor. Yeni gelen, beyaz cüceyi yörüngeden atıyor ve pulsarı kendisi için yakalayarak, büyük olasılıkla hafif bir kara deliğin ya da süper kütleli bir nötron yıldızının etrafında yörüngede bir pulsar bulunan yeni bir ikili sistem oluşturuyor. Kredi bilgileri: OzGrav, Swinburne Teknoloji Üniversitesi
Keşif Süreci
Nesnenin keşfi, MeerKAT teleskopu kullanılarak Columba’nın güney takımyıldızında bulunan NGC 1851 olarak bilinen büyük bir yıldız kümesi gözlemlenirken yapıldı.
Küresel küme NGC 1851, Galaksinin geri kalanındaki yıldızlardan çok daha sıkı bir şekilde paketlenmiş, eski yıldızlardan oluşan yoğun bir koleksiyondur. Burası o kadar kalabalık ki yıldızlar birbirleriyle etkileşime girerek yörüngelerini bozabiliyor ve en uç durumlarda çarpışabiliyor.
MeerKAT (TRAPUM) işbirliğiyle uluslararası Geçici Akımlar ve Pulsarlar’ın bir parçası olan gökbilimciler, şu anda radyo pulsarının yörüngesinde bulunan devasa nesneyi yarattığı ileri sürülen şeyin iki nötron yıldızı arasındaki böyle bir çarpışma olduğuna inanıyorlar.
Ekip, yıldızlardan birinden gelen zayıf darbeleri tespit edebildi ve bunun bir radyo pulsarı (hızla dönen ve kozmik bir deniz feneri gibi Evrene radyo ışığı ışınları saçan bir tür nötron yıldızı) olduğunu belirledi.
Pulsar saniyede 170 defadan fazla dönüyor ve her dönüşü saatin tik takları gibi ritmik bir darbe üretiyor. Bu darbelerin tik takları inanılmaz derecede düzenli ve tik tak zamanlarının nasıl değiştiğini gözlemleyerek, pulsar zamanlaması adı verilen bir teknik kullanarak, yörünge hareketinin son derece hassas ölçümlerini yapabildiler.
Radyo pulsarı NGC 1851E ve onun egzotik yoldaş yıldızının potansiyel oluşum tarihi. Kredi bilgileri: Thomas Tauris (Aalborg Üniversitesi / MPIfR)
Aşırı Koşulların Ortaya Çıkarılması
Çalışmayı meslektaşı Arunima Dutta ile birlikte yöneten Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü’nden Ewan Barr şöyle açıkladı: “Bunu, neredeyse mükemmel bir kronometreyi neredeyse 40.000 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın yörüngesine düşürmek ve ardından bunu başarmak gibi düşünün. Bu yörüngeleri mikrosaniyelik hassasiyetle zamanlayın.
Düzenli zamanlama aynı zamanda sistemin konumunun çok hassas bir şekilde ölçülmesine de olanak tanıdı ve pulsarın yörüngesindeki nesnenin normal bir yıldız değil, çökmüş bir yıldızın son derece yoğun bir kalıntısı olduğunu gösterdi. Gözlemler ayrıca yoldaşın, bilinen herhangi bir nötron yıldızınınkinden aynı anda daha büyük ve bilinen herhangi bir kara deliğinkinden daha küçük bir kütleye sahip olduğunu ve onu doğrudan kara deliğin kütle boşluğuna yerleştirdiğini gösterdi.
Ekip, bilinen en büyük nötron yıldızını mı, bilinen en hafif kara deliği mi, hatta yeni bir egzotik yıldız çeşidini mi keşfettiklerini kesin olarak söyleyemese de, kesin olan şey, maddenin özelliklerini araştırmak için eşsiz bir laboratuvar ortaya çıkardıklarıdır. Evrendeki en ekstrem koşullar.
Arunima Dutta şu sonuca varıyor: “Bu sistemle işimiz henüz bitmedi.
“Yoldaşın gerçek doğasını ortaya çıkarmak, nötron yıldızlarını, kara delikleri ve kara delik kütle boşluğunda gizlenen diğer her şeyi anlamamızda bir dönüm noktası olacak.”
Referans: Ewan D. Barr, Arunima Dutta, Paulo CC Freire, Mario Cadelano, Tasha Gautam, Michael Kramer, Cristina Pallanca, Scott M tarafından “Nötron yıldızları ve kara delikler arasındaki kütle boşluğunda kompakt bir nesneye sahip ikili yıldız sistemindeki bir pulsar” Ransom, Alessandro Ridolfi, Benjamin W. Stappers, Thomas M. Tauris, Vivek Venkatraman Krishnan, Norbert Wex, Matthew Bailes, Jan Behrend, Sarah Buchner, Marta Burgay, Weiwei Chen, David J. Champion, C.-H. Rosie Chen, Alessandro Corongiu, Marisa Geyer, YP Men, Prajwal Voraganti Padmanabh ve Andrea Possenti, 18 Ocak 2024, Bilim.
DOI: 10.1126/science.adg3005