Kara delik parçalanmış yıldızı yakıyor

Ekim 2018’de, Dünya’dan 665 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir galaksideki bir kara deliğe çok yakın dolaşan küçük bir yıldız parçalara ayrıldı. Kulağa heyecan verici gelse de, gece gökyüzünü tararken ara sıra bu şiddetli olaylara tanık olan gökbilimciler için olay sürpriz olmadı.

Ancak katliamdan yaklaşık üç yıl sonra, aynı kara delik yeniden gökyüzünü aydınlatıyor ve bilim adamları, yeni bir şey yutmadığını söylüyor.

Astrofizik Merkezi’nde araştırma görevlisi olan Yvette Cendes, “Bu bizi tamamen şaşırttı – daha önce hiç kimse böyle bir şey görmedi” diyor. Harvard & Smithsonian (CfA) ve fenomeni analiz eden yeni bir çalışmanın baş yazarı.

Ekip, kara deliğin ışık hızının yarısı kadar hızla hareket eden malzemeyi fırlattığı sonucuna varıyor, ancak çıkışın neden birkaç yıl geciktiğinden emin değil. Bu hafta açıklanan sonuçlar, Astrofizik Dergisibilim adamlarının, Cendes’in bir yemekten sonra “geğirmeye” benzettiği kara deliklerin beslenme davranışlarını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

Ekip, son birkaç yılda meydana gelen gelgit bozulma olaylarını (TDE’ler) yeniden gözden geçirirken – yıldızların kara delikler tarafından spagetti haline getirildiği sırada – olağandışı patlamayı tespit etti.

New Mexico’daki Çok Büyük Dizi’den (VLA) alınan radyo verileri, kara deliğin Haziran 2021’de gizemli bir şekilde yeniden canlandığını gösterdi. Cendes ve ekibi olayı daha yakından incelemek için acele etti.

Cendes, “Birden fazla teleskopta Direktörün İhtiyari Zamanına başvurduk; bu, çok beklenmedik bir şey bulduğunuzda, normal teleskop teklifleri döngüsünün onu gözlemlemek için bekleyemezsiniz” diye açıklıyor. “Tüm başvurular hemen kabul edildi.”

Ekip, VLA, Şili’deki ALMA Gözlemevi, Güney Afrika’daki MeerKAT, Avustralya’daki Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi ve Chandra X-Işını Gözlemevi ve Neil Gehrels’i kullanarak, AT2018hyz adlı TDE’nin birden fazla dalga boyunda ışık gözlemlerini topladı. Uzayda Swift Gözlemevi.

TDE’nin radyo gözlemleri en çarpıcı olanı kanıtladı.

Astronomi profesörü Edo Berger, “On yıldan fazla bir süredir TDE’leri radyo teleskoplarıyla inceliyoruz ve bazen yıldız kara delik tarafından tüketilirken malzeme yayarken radyo dalgalarında parıldadıklarını görüyoruz” diyor. Harvard Üniversitesi ve CfA ve yeni çalışmanın ortak yazarı. “Ancak AT2018hyz’de ilk üç yıl boyunca radyo sessizliği vardı ve şimdi dramatik bir şekilde aydınlanarak şimdiye kadar gözlemlenen en radyo ışıklı TDE’lerden biri haline geldi.”

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı ve yeni makalenin ortak yazarı Sebastian Gomez, AT2018hyz’in 2018’de Fred Lawrence’daki 1,2 m teleskop da dahil olmak üzere görünür ışık teleskoplarını kullanarak ilk çalıştığında “önemsiz” olduğunu söylüyor. Arizona’daki Whipple Gözlemevi.

O sırada Berger ile doktora tezi üzerinde çalışan Gomez, kara delik tarafından parçalanan yıldızın Güneşimizin kütlesinin yalnızca onda biri olduğunu hesaplamak için teorik modeller kullandı.

Gomez, “AT2018hyz’i birkaç ay boyunca görünür ışıkta kaybolana kadar izledik ve sonra aklımızdan çıkardık” diyor.

TDE’ler meydana geldiklerinde ışık yaydıkları için iyi bilinirler. Bir yıldız bir kara deliğe yaklaştıkça, yerçekimi kuvvetleri yıldızı germeye veya spagettileştirmeye başlar. Sonunda, uzayan malzeme kara deliğin etrafında döner ve ısınır, astronomların milyonlarca ışıkyılı uzaklıktan görebilecekleri bir flaş yaratır.

Bazı spagettileşmiş malzemeler ara sıra uzaya geri fırlatılır. Gökbilimciler bunu kara deliklerin dağınık yiyiciler olmasına benzetiyorlar – tüketmeye çalıştıkları her şey onu ağızlarına almıyor.

Ancak çıkış olarak bilinen emisyon, normalde bir TDE meydana geldikten sonra hızlı bir şekilde gelişir – yıllar sonra değil. Cendes, “Sanki bu kara delik, yıllar önce yediği yıldızdan aniden bir sürü malzeme çıkarmaya başlamış gibi” diye açıklıyor.

Bu durumda, geğirmeler yankılanıyor.

Malzeme çıkışı ışık hızının %50’si kadar hızlı hareket ediyor. Cendes, karşılaştırma için, çoğu TDE’nin ışık hızının %10’unda hareket eden bir çıkışa sahip olduğunu söylüyor.

Berger, “Besleme ve çıkış arasında bu kadar uzun bir gecikmeye ilk kez tanık oluyoruz” diyor. “Bir sonraki adım, bunun gerçekten daha düzenli olup olmadığını araştırmak ve TDE’lere evrimlerinde yeterince geç bakmadık.”

Bu hikayenin izniyle yayınlanmıştır. Harvard Gazetesi, Harvard Üniversitesi’nin resmi gazetesi. Ek üniversite haberleri için, adresini ziyaret edin. Harvard.edu.