Bir gökbilimciler ekibi, uzak bir galaksideki bir yıldızın süper kütleli bir yıldızla tekrar tekrar etkileşime girdiğini gözlemledi. kara delik.
Başlangıçta 2018’de yok olduğu düşünülen yıldız hayatta kaldı ve o zamandan beri periyodik yakın geçişler yaptı ve bu da kara delik tarafından ek malzeme tüketilmesine yol açtı. Bu devam eden çalışma, kara deliklerin dinamikleri ve yakındaki gök cisimlerini bozma ve emme yetenekleri hakkında içgörüler sağlıyor.
Kara Delik Yemekleri: Göksel Yemekleri Tahmin Etmek
Gökbilimciler, dev bir kara deliğin son yemeğini ne zaman bitireceğini ve bir sonraki atıştırmalığının ne zaman gerçekleşeceğini doğru bir şekilde tahmin ettiler.
NASA’nın Chandra X-ışını Gözlemevi ve Neil Gehrels Swift Gözlemevi’nin yanı sıra ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) XMM-Newton’dan alınan yeni verileri kullanan bir araştırma ekibi, bu süper kütleli kara deliğin maddeyi nasıl ve ne zaman tükettiğini anlamada önemli ilerleme kaydetti.
Bu sonuç, Dünya’dan yaklaşık 860 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan bir galaksinin merkezinde bulunan, Güneş’ten yaklaşık 50 milyon kat daha büyük kütleye sahip süper kütleli bir kara delik üzerinde yapılan çalışmalara dayanıyor.
Sıra Dışı Stellar Survivor: Bir Kara Deliğin Tekrarlayan Şöleni
2018’de, optik All Sky Automated Survey for SuperNovae bu sistemin çok daha parlak hale geldiğini fark etti. NASANICER (Nötron Yıldızı İç Kompozisyon Gezgini) ve Chandra ve XMM-Newton araştırmacıları, parlaklıktaki artışın bir “gelgitsel bozulma olayından” kaynaklandığını belirlediler. Bu olay, bir yıldızın bir kara deliğe çok yakın uçtuktan sonra tamamen parçalandığını ve kısmen yutulduğunu gösteriyor. Gelgitsel bozulma olayına AT2018fyk adını verdiler.
Yok edilen yıldızdan gelen malzeme kara deliğe yaklaştığında, daha sıcak hale geldi ve X-ışını ve morötesi (UV) ışık üretti. Bu sinyaller daha sonra zayıfladı ve kara deliğin sindirebileceği yıldızdan geriye hiçbir şey kalmadığını gösterdi.
Bir Yıldızın Kara Delikle Kozmik Dansı
Ancak, yaklaşık iki yıl sonra, galaksiden gelen X-ışını ve UV ışığı tekrar çok daha parlak hale geldi. Gökbilimcilere göre, en makul açıklama, yıldızın kara deliğin ilk çekimsel tutuşundan muhtemelen sağ kurtulmuş olması ve ardından kara delikle oldukça eliptik bir yörüngeye girmiş olmasıydı. Kara deliğe ikinci yakın yaklaşımı sırasında, daha fazla malzeme çekildi ve daha fazla X-ışını ve UV ışığı üretildi.
Bu sonuçlar bir 2023 kağıdı içinde Astrofizik Dergisi Mektupları Thomas Wevers liderliğinde Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü Baltimore’da.
Gelecekteki Şölenler: Kara Delik Aktivitesinin Tahmini
Wevers, “Başlangıçta bunun bir kara deliğin bir yıldızı tamamen parçaladığı sıradan bir durum olduğunu düşündük,” dedi. “Ancak bunun yerine yıldızın bir gün daha ölmek için yaşadığı anlaşılıyor.”
Wevers ve ekibi, yıldız ve yörüngesi hakkında öğrendiklerinden yola çıkarak kara deliğin ikinci öğününün 2023 Ağustos’unda sona ereceğini öngördüler ve kontrol etmek için Chandra gözlem zamanına başvurdular.
“Bu yıldız atıştırmalığının sonunun habercisi, X-ışınlarında ani bir düşüş olurdu ve 14 Ağustos 2023’te Chandra gözlemlerimizde gördüğümüz şey tam olarak budur,” dedi bu sonuçlar üzerine yeni bir makalenin lideri olan Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Dheeraj Pasham. “Verilerimiz, geçen yılın Ağustos ayında kara deliğin esasen ağzını sildiğini ve masadan geri ittiğini gösteriyor.”
Chandra ve Swift’in 2023 tarihli makalenin tamamlanmasından sonra elde ettiği yeni veriler, araştırmacılara yıldızın bir yörüngeyi tamamlamasının ne kadar sürdüğüne ve kara deliğin gelecekteki yemek saatlerine dair daha da iyi bir tahmin sağlıyor. Yıldızın kara deliğe en yakın yaklaşımını yaklaşık üç buçuk yılda bir yaptığını tespit ediyorlar.
New York’taki Syracuse Üniversitesi’nden yeni makalenin ortak yazarlarından Eric Coughlin, “Kara deliğin üçüncü yemeğinin, eğer yıldızdan geriye bir şey kaldıysa, 2025’in Mayıs ve Ağustos ayları arasında başlayacağını ve neredeyse iki yıl süreceğini düşünüyoruz” dedi. “Bu muhtemelen tam bir yemekten çok bir atıştırmalık olacak çünkü ikinci yemek birinciden daha küçüktü ve yıldız azalıyor.”
Yazarlar, mahvolmuş yıldızın başlangıçta kara deliğe yaklaşırken bir arkadaşı daha olduğunu düşünüyorlar. Ancak yıldız çifti kara deliğe çok yaklaştığında, kara deliğin çekimi iki yıldızı birbirinden ayırdı. Biri kara delikle birlikte yörüngeye girdi ve diğeri yüksek hızda uzaya fırlatıldı.
Baltimore’daki Johns Hopkins Üniversitesi’nden ortak yazar Muryel Guolo, “Mahkum yıldız, yoldaşlarında köklü bir değişiklik yapmak zorunda kaldı – başka bir yıldızdan dev bir kara deliğe,” dedi. “Yıldız eşi kaçtı, ama o kaçamadı.”
Ekip, böylesine egzotik bir sistemin davranışını incelemek için AT2018fyk’yi olabildiğince uzun süre takip etmeyi planlıyor.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi edinmek için Kara Delik Beslenme Modellerinde Kozmik Saatin Kodunu Çözme adlı makaleye bakın.
Referans: “AT2018fyk’den Olası İkinci Bir Kapanma: Tekrarlayan Kısmi Gelgit Kesintisi Olayı Paradigması Altında Hayatta Kalan Yıldızın Güncellenmiş Yörünge Gök Günlüğü” Dheeraj Pasham, ER Coughlin, M. Guolo, T. Wevers, CJ Nixon, Jason T. Hinkle ve A. Bandopadhyay tarafından, 14 Ağustos 2024, Astrofizik Dergisi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad57b3
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi Chandra programını yönetiyor. Smithsonian Astrofizik Gözlemevi’nin Chandra X-ışını Merkezi Cambridge Massachusetts’ten bilimi ve Burlington, Massachusetts’ten uçuş operasyonlarını kontrol ediyor.