Keith Cooper

DUVAR - Samanyolu galaksimizin uzay otobanlarında gezinen başıboş bir kara delik, kütlesiyle ilgili bir tahmine göre, henüz bulunan en küçük kara delik olabilir.

ABD’nin Maryland eyaletinde bulunan Baltimore kentindeki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü’nden Kailash Sahu öncülüğündeki gökbilimciler, bu yılın başlarında, bilinen ilk yıldız kütleli yalnız kara deliği keşfettiklerini açıkladılar.

‘KÜTLEÇEKİMSEL MERCEKLEME’ SAYESİNDE KEŞFEDİLDİ 

Kara delik bize 5 bin ışıkyılı mesafede ve kütleçekiminin 19 bin ışıkyılı uzaklıktaki bir arka plan yıldızının ışığını büyüten ‘kütleçekimsel mercek’ gibi davranma gücü sayesinde keşfedildi. İlk olarak, çoğunlukla Şili’deki Las Campanas Gözlemevi’ni kullanan Polonya liderliğindeki Optik Yerçekimsel Mercekleme Deneyi (OGLE) ve Yeni Zelanda’da bulunan Mount John Üniversitesi Gözlemevi’ndeki Astrofizikte Mikrolensleme [Kütleçekimsel Mercekleme] Gözlemleri (MOA) projesinin dahil olduğu iki yer tabanlı araştırma aracılığıyla tespit edildi.

Sahu’nun araştırma ekibi, keşfi izlemek amacıyla Hubble Uzay Teleskobu’nu kullandı ve kütleçekimsel mercekleme derecesi, kara deliğin sahip olduğu kütlenin, Güneş’in kütlesinden yaklaşık 7.1 kat daha büyük olduğu neticesine ulaşmalarını sağladı.

Buna karşın, ikinci bir ekip, şimdi farklı bir kütle hesaplamasıyla gündeme geldi. Berkeley’de bulunan California Üniversitesi’nden Casey Lam öncülüğündeki ekip, gök cisminin, Güneş’in kütlesinin 1,6 ilâ 4,4 katı arasında bir kütleye sahip olduğu sonucuna ulaştı. Eğer bu sonuç doğruysa, bunun ilgi çekici neticeleri olabilir.

Yıldız kütleli kara delikler, Güneş’ten 20 kat daha büyük kütlelere sahip olan yıldızların süpernovalarından ortaya çıkar. Bununla birlikte, 8 ilâ 20 Güneş kütlesine sahip olan yıldızlar süpernovaya dönüştüğünde, kara delikten ziyade bir nötron yıldızı yaratırlar. 

TÜRÜNÜN İLK ÖRNEĞİ

Teorik olarak, nötron yıldızları yaklaşık 2.3 Güneş kütlesine kadar kütleye sahip olabilirler. İkili sistemlerde saptanabilen yıldız kütleli kara delikler üzerinde yapılan gözlemler, en büyük nötron yıldızları ile en düşük kütleli kara delikler arasında bir boşluk bırakarak, 5 Güneş kütlesinden daha azına sahip hiçbir şeyi saptayamadı.

Şayet kara delik Lam’in belirttiği kütle aralığının üst sınırındaysa, bu boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir. (Bu kütle boşluğuna denk düşen gök cisimlerini içeren birkaç kütleçekimi dalgası adayı da tespit edildi.)

Lam, bir NASA açıklamasında, “Bu şey her ne ise, galakside başka bir yıldızın refakati olmaksızın gezindiği keşfedilen ilk karanlık yıldız kalıntısıdır” dedi.

Hubble Uzay Teleskobu’nun çektiği kompozit bir görüntü ise ön tarafta sürüklenen bir ön plan kara deliğinin, bir yıldızın parlaklığında neden olduğu değişimi gözler önüne seriyor. Arka plandaki yıldızın dikkat çekici şekilde parlaması, kütleçekimsel mercekleme etkisinden kaynaklanıyor.  

Güneş’in kütlesinin 20 katı kütleye sahip olan yıldızlar, Samanyolu’ndaki bütün yıldızların yüzde 0.1’ini oluştursalar da, Samanyolu’nda pek çok (tahminen 100 ilâ 200 milyar) yıldız var ve Samanyolu (yaklaşık 13 milyar yıl) çok eski olduğu için, şu anda galaksimizde 100 milyon ya da daha fazla yıldız kütleli kara delik mevcut olmalı. 

BİRKAÇ BİN TANE DAHA OLDUĞU DÜŞÜNÜLÜYOR

Bunların büyük kısmı ikili yıldız sistemlerinde bulunur; bu sistemlerdeki mevcudiyetleri, eşlik eden yıldız üzerinde yarattıkları kütleçekimsel etkilerinden ve komşularından madde toplamalarından dolayı belirgindir. Ek olarak, bunlardan biri, Büyük Macellan Bulutsusu’ndaki bir yıldız kümesi olan NGC 1850’nin içinde keşfedildi. Öte yandan, diğerleri, yıldızlar arasında dolaşacak ve bir arka plan yıldızı ile şans eseri bir hizalanma onları bir kütleçekimsel mercek oluşturarak tespit etmemizi sağlayana dek, fark edilmeden gezinmeye devam edecek.

Bu keşif buzdağının yalnızca görünen kısmı. NASA’nın 2027 yılında kullanıma sokması planlanan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’nun, Samanyolu’ndaki engin bölgeleri inceleyerek pek çoğu kara delik olabilecek birkaç bin kütleçekimsel mercekleme olayını tespit etmesi bekleniyor.

Kaynak: Space

Çeviren: Tarkan Tufan