Araştırmacılar ‘pratik olarak arka bahçemizde’ yeni canavar kara deliği keşfettiler

Güneş kütlesinin yaklaşık 12 katı olan sözde bir canavar kara deliğin keşfi, yeni bir görselde detaylandırılıyor. Astrofizik Dergisibaş yazarı Dr. Sukanya Chakrabarti, Huntsville’deki Alabama Üniversitesi’nde (UAH) fizik profesörü olan araştırma sunumu.

Alabama Üniversitesi’nin bir parçası olan UAH’da Fizik Bölümü’nde Pei-Ling Chan Ödüllü Başkan Dr. Chakrabarti, “1550 ışıkyılı uzaklıkta, bilinen herhangi bir karadelikten daha güneşe daha yakın” diyor. Sistem. “Yani, neredeyse bizim arka bahçemizde.”

Kara delikler egzotik olarak görülür, çünkü kütleçekim kuvvetleri yıldızlar ve çevrelerindeki diğer nesneler tarafından açıkça hissedilse de, hiçbir ışık kara delikten kaçamaz, bu nedenle görünür yıldızlarla aynı şekilde görülemezler.

Dr. Chakrabarti, “Bazı durumlarda, galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara delikler gibi, galaksi oluşumunu ve evrimini sürdürebilirler” diyor.

“Etkileşime girmeyen bu kara deliklerin Samanyolu’ndaki galaktik dinamikleri nasıl etkilediği henüz belli değil. Sayıları çoksa, galaksimizin oluşumunu ve iç dinamiklerini etkileyebilirler.”

Kara deliği bulmak için, Dr. Chakrabarti ve ulusal bir bilim adamları ekibi, Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uydu görevinden yaz boyunca salınan yaklaşık 200.000 çift yıldıza ait verileri analiz etti.

“Büyük bir yoldaş kitlesine sahip olduğu bildirilen ancak parlaklığı tek bir görünür yıldıza atfedilebilecek nesneleri aradık” diyor. “Yani, arkadaşın karanlık olduğunu düşünmek için iyi bir nedenin var.”

Kaliforniya’daki Otomatik Gezegen Bulucu, Şili’deki Dev Magellan Teleskobu ve Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi dahil olmak üzere çeşitli teleskoplardan alınan spektrografik ölçümlerle ilginç kaynaklar takip edildi.

Dr. Chakrabarti, “Kara deliğin görünür güneş benzeri yıldız üzerindeki çekimi, bize bir Doppler kayması nedeniyle bize görüş hattı hızı veren bu spektroskopik ölçümlerden belirlenebilir” diyor. Doppler kayması, bir acil durum aracı geçerken bir siren sesinin perdesinin nasıl değiştiği gibi, bir dalganın bir gözlemciye göre frekansındaki değişikliktir.

“Görünür yıldızın görüş hattı hızlarını analiz ederek – ve bu görünür yıldız bizim güneşimize benziyor – kara delik arkadaşının ne kadar büyük olduğunu, ayrıca dönme periyodunu ve yörüngenin ne kadar eksantrik olduğunu çıkarabiliriz. öyle” diyor. “Bu spektroskopik ölçümler, bu ikili sistemin çok büyük bir nesnenin yörüngesinde dönen görünür bir yıldızdan oluştuğunu da belirten Gaia çözümünü bağımsız olarak doğruladı.”

Kara delik, parlak yıldızla etkileşime girmediği için görünür yıldızın hareketlerini analiz ederek çıkarılmalıdır. Etkileşime girmeyen kara delikler, tipik olarak, başka bir nesne ile etkileşime giren kara deliklere eşlik eden halka şeklinde bir yığma tozu ve malzemesi halkasına sahip değildir. Toplanma, etkileşimli türün optik olarak gözlemlenmesini nispeten daha kolay hale getirir, bu nedenle bu türden çok daha fazlası bulunmuştur.

“İkili sistemlerdeki kara deliklerin çoğunluğu X-ışını ikili dosyalarındadır – başka bir deyişle, kara delik ile bazı etkileşimler nedeniyle, genellikle diğer yıldızı yutan kara delikten dolayı X-ışınlarında parlaktırlar” diyor Dr. .Çakrabarti. “Diğer yıldızdan gelen şeyler bu derin yerçekimi potansiyeline düştüğünde, X-ışınlarını görebiliriz.”

Bu etkileşimli sistemler, kısa dönemli yörüngelerde olma eğilimindedir, diyor. Dr. Chakrabarti, “Bu durumda bir canavar kara deliğine bakıyoruz, ancak 185 günlük veya yaklaşık yarım yıllık uzun bir yörüngede bulunuyor” diyor. “Görünür yıldızdan oldukça uzakta ve ona doğru herhangi bir ilerleme göstermiyor.”

Bilim adamlarının kullandığı teknikler, etkileşimde olmayan diğer sistemleri bulmak için de geçerli olmalıdır.

Rochester Enstitüsü’nde doktora adayı olan Peter Craig, “Bu yeni bir popülasyon, daha yeni öğrenmeye başlıyoruz ve bize kara deliklerin oluşum kanalı hakkında bilgi verecek, bu yüzden bunun üzerinde çalışmak çok heyecan vericiydi” diyor. Doktora tezinde danışmanlık yapan Dr. Chakrabarti.

Dr. Chakrabarti, “Basit tahminler, galaksimizde devasa kara delik yoldaşlarına sahip yaklaşık bir milyon görünür yıldız olduğunu gösteriyor” diyor. “Ama galaksimizde yüz milyar yıldız var, bu yüzden samanlıkta iğne aramak gibi bir şey. İnanılmaz derecede hassas ölçümleriyle Gaia görevi, aramamızı daraltarak işimizi kolaylaştırdı.”

Bilim adamları, etkileşime girmeyen kara deliklerin oluşum yollarını anlamaya çalışıyorlar.

Dr. Chakrabarti, “Şu anda teorisyenler tarafından önerilen birkaç farklı yol var, ancak parlak yıldızların etrafındaki etkileşimsiz kara delikler çok yeni bir popülasyon türü” diyor. “Yani, onların demografik özelliklerini ve nasıl oluştuklarını ve bu kanalların nasıl farklı olduğunu – ya da benzerlerse – daha iyi bilinen etkileşimli, birleşen kara delikler popülasyonundan anlamamız biraz zaman alacak.”