Uluslararası bir astrofizikçiler ekibi, evrenin kara delikleri geri dönüştürdüğüne ve bunların birleşerek daha büyük gök cisimleri oluşturduğuna dair kanıtlar buldu. Son yıllarda kaydedilen yerçekimi dalgaları, yıldız kümeleri içinde yer alan en ağır kara deliklerin belirgin olarak “ikinci nesil” kara delikler olduğunu gösteriyor; bu da onların geçmiş çarpışmaların ürünü olduğu ve büyük bir yıldızın çökmesinden türemediklerini düşündürüyor.
İmkânsız Kara Delikler
Yıldızların evrim teorisi, en büyük yıldızların yaşamlarının sona erdiğinde, çekirdeklerinin sıkışarak o kadar yoğun bir noktaya dönüştüğünü açıklar ki bu, uzay-zamanı sonsuz derecede eğriltir. İşte bu, güneşin 10 ila 40 katı kütleye sahip klasik bir kara deliktir. Ayrıca, galaksilerin merkezinde bulunan milyonlarca veya milyarlarca güneş kütlesine sahip süper kütleli kara delikler de vardır ve bunların kökeni evrenin en erken anlarında gerçekleşen süreçlerle ilişkilidir.
Bu iki uç arasında, 40 ila 100 güneş kütlesi arasında bir kategori bulunmaktadır. Bu kara delikler, bir yıldızın ölümünden sonra doğacak kadar ağır değildirler, ancak dev bir madde bulutunun çökmesiyle meydana gelecek kadar da büyük değillerdir. Geleneksel yıldız fiziği bu kara delikleri “imkânsız” olarak değerlendirir, ancak bunlar sıklıkla tespit edilirler.
Kara Deliklerin Oluşumu
Astrofizikçiler, bu büyük kara deliklerin iki veya daha fazla daha küçük ve süper yoğun nesnenin birleşmesiyle oluşabileceğini öne sürüyor. Bu fikir makul görünüyordu, ancak kanıtlanması gerekiyordu. Yakın zamana kadar bu kanıtları elde etmek mümkün değildi.
Sonra yerçekimi dalgası dedektörleri devreye girdi. Bu araçlar, son derece yoğun nesnelerin çarpışmasının sebep olduğu uzay-zamanın mikro-distorsiyonunu ölçmek için lazerler kullanır. 2015’teki ilk tespit, kara deliklerin birleşimini doğruladı. O günden bu yana her yeni sinyal, bu yapıların daha iyi karakterize edilmesine imkan tanıdı ve bu çarpışmaların daha önce düşünüldüğünden çok daha sık gerçekleştiğini ortaya koydu.
İkinci Nesil İmzası
Bu ay Nature Astronomy dergisinde yayımlanan bir çalışma, dünyadaki üç önde gelen gözlemevinin ürettiği yerçekimi dalgalarının geçici bir katalogunu analiz etti. Veritabanı, kara delik birleşimleri için 153 güvenilir tespit içeriyordu. Bunlar arasında 34’ü özellikle ağır nesnelere karşılık geliyordu.
Takım, bütün sinyalleri karşılaştırarak iki farklı popülasyon belirledi. 40 güneş kütlesine kadar olan daha hafif kara delikler, yıldızın çöküşünden doğan nesneler için beklenen küçük ve hizalı dönüşler gösterdi. Ancak, yaklaşık 45 güneş kütlesinin üstünde farklı bir popülasyon ortaya çıktı: daha ağır kara delikler, hızlı ve kaotik yönlerde dönüyordu; bu, yalnızca daha önce bir birleşmeye katılan nesnelerde görülebilecek bir istatistiksel imzadır.
“Bu, kara deliklerin sürekli olarak yoğun yıldız kümelerinde bir araya geldiğinde bekleyeceğiniz tam imza,” dedi Cardiff Üniversitesi’nden araştırmanın ortak yazarı Isobel M. Romero-Shaw bir açıklamada.
Şu ana kadar araştırmacılar bu “imkânsız” kara deliklerin hiçbiri doğrudan gözlemlenemedi. Süper kütleli olanların aksine, x-ışınlarında veya görünür spektrumda yer almazlar. Ancak çarpışmaları, uzay-zamanı titreşimlerle rahatsız eder ve bu titreşim, yıldız fiziğinin açıklayamayacağı kütleleri ortaya çıkarır.
Bu çalışma, en ağır kara deliklerin doğumdan ziyade inşa edildiğini göstermektedir. Önceki çarpışmaların bir sonucu olarak, evrendeki en yoğun ortamlarda oluşmuşlardır.
Teknoloji
US-1
