Galaksimizin merkezindeki süper kütleli kara delik, Samanyolu’nun tartışmasız ağır siklet şampiyonudur, ancak yeni tespit edilen bir nesne, galaksimizde bilinen en büyük yıldız kara deliğinin tacını alır ve kütlesinin 33 katı kadar etkileyici bir ağırlığa sahiptir. güneşimiz.
Paris Gözlemevi’nden gökbilimci Pasquale Panuzzo liderliğindeki bir ekip, Samanyolu’nda şimdiye kadar tespit edilen en büyük yıldızsal kara deliği ortaya çıkardı. Gaia BH3, yalnızca 21 güneş kütlesi ağırlığına sahip önceki rekor sahibi Cygnus X-1’i gölgede bırakıyor. Bulgular: detaylı Bugün Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlanan bir makalede.
Gaia BH3, Aquila takımyıldızında, Dünya’dan yaklaşık 2000 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Ekip bunu, Avrupa Uzay Ajansı’nın 2013’ten bu yana faaliyet gösteren uzay tabanlı bir gözlemevi olan Gaia misyonundan elde edilen verileri incelerken keşfetti. Gaia’nın devam eden görevi, galaksimizin en ayrıntılı üç boyutlu haritasını oluşturmaktır. BH3’ün yörüngesindeki yıldız gökbilimciler tarafından zaten biliniyordu, ancak onun bir kara deliğin yoldaşı olması tam bir sürpriz oldu ve ortaya çıkan ağırlık daha da şaşırtıcı oldu.
“Sonuçları ilk gördüğümde verilerde bir sorun olduğuna ikna oldum. Buna inanamadım” dedi Panuzzo Gizmodo’ya. “Şimdi gerçekten bunu yaptığımı hissediyorum the hayatımın keşfi!”
Keşif, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’deki Çok Büyük Teleskobu’ndaki Ultraviyole ve Görsel Eşel Spektrografı (UVES), İspanya’daki Mercator Teleskobu’ndaki HERMES spektrografı ve SOPHIE dahil olmak üzere, yer tabanlı gözlemevleri ve gelişmiş araçlardan oluşan bir paket tarafından desteklendi. Fransa’da yüksek hassasiyetli spektrograf.
Gökbilimciler, yörüngenin boyutunu ve yıldızın kara deliğin etrafında dönmesi için gereken süreyi belirlemek için Gaia’nın hassas ölçümlerini kullandı. Daha sonra gezegenlerin ve yıldızların hareketlerini tanımlayan ilkeler olan Kepler yasalarını, kara deliğin kütlesini yörüngenin boyutundan ve periyodundan hesaplamak için uyguladılar. İki yöntem kullandılar: eşlik eden yıldızın gökyüzündeki konumlarını değiştiriyormuş gibi görünen hafif yalpalama hareketlerini izleyen astrometrik ölçümler ve yıldızın ona doğru veya uzaklaşan hızını ölçmek için Doppler etkisini kullanan spektroskopi. biz.
Yıldız kara delikleri, kendi yerçekimi altında çöken ve genellikle Güneşimizin kütlesinin yaklaşık 10 katı kadar kara delikler oluşturan devasa yıldızların kalıntılarıdır. Yeni araştırmaya göre, Gaia BH3’ün önemli kütlesi, onun yaşamı boyunca daha fazla kütleyi koruyan ve dolayısıyla ölümü üzerine daha büyük bir kara delik oluşturabilen, metal açısından fakir bir yıldızdan kaynaklandığını gösteriyor.
Buna karşılık, galaktik çekirdeğe park edilmiş süper kütleli kara delik Sagittarius A*, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 4 milyon katıyla çok daha büyüktür. Bu devler tek bir yıldızın çökmesinden oluşmuyor, muhtemelen daha küçük kara deliklerin birleşmesinden ve gaz ve yıldız malzemesinin milyonlarca yıl boyunca birikmesinden oluşuyor.
Panuzzo, yıldızsal kara deliğin “büyük bir yıldızın (muhtemelen Güneşimizden 40 ila 50 kat daha büyük bir yıldız) ömrünün sonunda yerçekimsel çöküşüyle oluştuğunu” açıkladı. “Bu tür yıldızların ömrü Güneş’in 10 milyar yılına kıyasla birkaç milyon yıl gibi kısa bir ömre sahiptir ve bir süpernova ile hayatlarını arkalarında bir kara delik bırakarak sonlandırırlar. Galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerle karıştırmamak için onlara ‘yıldız’ kara delikler adını vermemizin nedeni budur.”
Panuzzo, galaksimizde daha da büyük yıldız kara deliklerinin var olmasının “oldukça muhtemel” olduğunu söyledi. Daha önce, LIGO-Virgo-KAGRA yerçekimi teleskopları uzak galaksilerde 80’den fazla güneş kütlesine sahip kara deliklerin birleştiğini tespit etti. Aslında, ağır yıldız kara delikleri daha önce de tespit edilmişti, ancak diğer galaksilerde ve alternatif tespit yöntemleri kullanılarak. Bu uzak kara delikler şu şekilde tanımlanır: yerçekimi dalgası astronomisiyıldız kara deliklerinin birleşmesinden kaynaklanan uzay-zamandaki dalgalanmaları gözlemliyor. Panuzzo’ya neden çok çok uzak galaksilerde devasa yıldız kara delikleri bulabildiğimizi ama kendi galaksimizde yakın zamanda tespit edebildiğimizi sordum.
“İki nedeni var” dedi. “İlki, LIGO-Virgo-KAGRA yerçekimsel teleskoplarının milyarlarca galaksiyi araştırarak çok uzaktaki kara delik birleşmelerini tespit edebilmesidir. İkincisi, bu kara deliklerin düşük metalikliğe sahip büyük kütleli yıldızlar, yani neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan ve diğer elementlerin yalnızca izlerini taşıyan yıldızlar tarafından üretildiğidir. Panuzzo’ya göre “Bu yıldızlar galaksimizde yalnızca başlangıç aşamasında mevcuttu, dolayısıyla galaksimizde yeni büyük kara deliklerin oluşumunu artık göremiyoruz.”
Çalışmada kullanılan veriler başlangıçta 2025 yılı sonunda yayınlanması beklenen bir sonraki Gaia verisi için planlanmıştı. Ancak keşfin önemi nedeniyle ekip bulguları erken yayınlamayı tercih etti. Panuzzo, “Bu keşfin yıldız evrimi modelleri ve kütleçekimsel dalgalar alanı için pek çok anlamı var” diye açıkladı. “Bu olağanüstü keşfin bir sonraki sürümü bekleyerek iki yıl boyunca topluluktan gizli tutulamayacağı değerlendirildi.” Dahası, bunu şimdi açıklayarak bilim camiasının takip gözlemlerini daha erken gerçekleştirebileceğini de sözlerine ekledi.
Bu amaçla, ESO’nun Çok Büyük Teleskop Girişim Ölçerindeki GRAVITY aygıtıyla yapılacak gelecekteki gözlemler, bu kara deliğin çevresinden madde çekip çekmediğini belirlemeyi amaçlayacak ve onun doğası ve davranışı hakkında daha derin bilgiler sunacak.
Daha: Uzay Zamandaki Dalgalar, Bir Yıldızın Cesedi ile Çarpışan Gizemli Nesneyi Ortaya Çıkarıyor.