MIT ve Caltech fizikçileri Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmada ilk kez bir “üçlü kara delik” gördüklerini duyurdular. Çoğu ikili sistemde olduğu gibi bu yeni sistemde de merkezi bir kara delik var ve bu kara delik her 6,5 günde bir kara deliğin çok yakınında spiral çizen küçük bir yıldızı tüketiyor. Ancak şaşırtıcı bir şekilde, oldukça uzakta olsa da ikinci bir yıldız da kara deliğin yörüngesinde dönüyor.
Bu keşif, kara deliğin kökenine derin bir bakış atmamıza sebep olacak. Çünkü karadeliğin uzaktaki bir cisim üzerinde kütle çekim etkisine sahip gibi görünmesi ortaya bazı sorular çıkarıyor.
Ölmekte olan yıldızların şiddetli patlamaları olan süpernovaların kara deliklerin kaynağı olduğu düşünülüyor. Ancak ekibin keşfine göre, yeni gözlemlenen kara delik normal bir süpernovanın ürünü olsaydı, çöküşünden önce açığa çıkaracağı enerji eteklerindeki gevşek bağlı nesneleri uzaklaştıracaktı. Bu nedenle, ikinci dış yıldızın etrafta kalmaması gerekirdi.
Ekip, kara deliğin “doğrudan çökme” olarak bilinen ve bir yıldızın kendi üzerine çökerek bir kara delik oluşturduğu süreçle meydana geldiğine inanıyor. Gevşek bağlı uzak nesnelerin bu süreçten bir rahatsızlık duymayacağını belirtiyorlar.
Yeni üçlü sistemdeki kara deliğin çok uzak bir yıldız içerdiği için daha yumuşak, doğrudan bir çöküşle oluştuğu sonucu ortaya çıkıyor. Ekip, gökbilimcilerin yüzyıllardır daha şiddetli süpernovalar görmelerine rağmen yeni üçlü sistemin bu daha yumuşak süreçten oluşan bir kara deliğin ilk kanıtı olabileceğini vurguluyor.
Bu keşif ile çoğu kara deliğin yıldızların şiddetli patlamalarından oluştuğuna dair inancımız sorgulanıyor. Ayrıca bu sistem gibi evrende başka üçlüler olup olmadığı sorusunu da akla getiriyor.
Kara Delik V404 Cygni
Üçlü kara delik neredeyse tesadüfen keşfedildi. Fizikçiler, uzaydaki ve dünyanın dört bir yanındaki teleskoplardan derlenen astronomik gözlemlerin bir koleksiyonu olan Aladin Lite’da arama yaparken keşfettiler.
Grup, Samanyolu galaksisinde yeni kara deliklere dair kanıtlar arıyordu. MIT Fizik Bölümü’nden çalışmanın yazarı Kevin Burdge, bir merak ile Dünya’dan 8.000 ışık yılı uzaklıkta bulunan bir kara delik olan V404 Cygni’nin görüntüsünü inceledi. İlk teyit edildiği tarih olan 1992’den beri V404 Cygni, 1.300’den fazla bilimsel yayına konu oldu ve bu da onu en kapsamlı şekilde araştırılan kara deliklerden biri haline getirdi. Ancak Burdge ve meslektaşlarının gördükleri bu çalışmaların hiçbirinde belgelenmemişti.
Burdge, V404 Cygni’nin optik görüntülerini incelerken tuhaf bir şekilde birbirine yakın görünen iki ışık lekesi fark etti. İlk leke kara deliğin etrafında yakın yörüngede bulunan bir iç yıldız olarak tanımlanıyordu. Ancak bu ikinci ışık lekesi, yakın zamana kadar bilim insanları tarafından detaylıca incelememişti. Burdge ikinci ışığın muhtemelen çok uzaktaki bir yıldızdan geldiği sonucunu çıkardı.
Bu gözlem ile akıllara gelen soru: Dış yıldız kara deliğe ve onun iç yıldızına bağlı mıydı? Araştırmacılar cevabı bulmak için Gaia uydusuna başvurdular. Ekibin son on yıllık Gaia verileri analizine göre, yakındaki diğer yıldızlarla karşılaştırıldığında iç ve dış yıldızlar tam bir uyum içinde hareket ediyordu. Burdge’e göre, zayıf bir çekim kuvveti ile birbirini takip eden iki yıldızın görünür olması, bu sistemin üçlü bir sistem olması gerektiğini gösteriyordu.
Üçlü Sistemin Oluşumu
Peki bu sistem nasıl oluştu? Eğer kara delik normal bir süpernovadan oluşmuş olsaydı, dıştaki yıldız şiddetli patlamayla uzun zaman önce dışarı atılmış olacaktı. Burdge bir benzetme ile bu durumu şöyle açıklıyor: Kendinizi sağlam bir ip yerine örümcek ağı ile bağlı olan bir uçurtmayı çekerken hayal edin. Çok sert çekerseniz ağ kopacak ve uçurtmayı kaybedeceksiniz. Yerçekimi bu benzetimdeki örümcek ağı gibi zayıftır. İçteki ikiliye yapılan önemli bir değişiklik dıştaki yıldızın kaybolmasına neden olacaktır.
Burdge, bu teoriyi test etmek için simülasyonlar kullanarak böyle bir üçlü sistemin dış yıldızı koruyarak nasıl gelişebileceği üzerine çalışmalar yaptı. Bu üçlü sistemin çalışmasını sağlamanın en kolay yolunun simülasyonlar ile elde edilen sonuçlarla doğrudan çöküş olduğu sonucuna vardı.
Fizikçiler ayrıca bu dış yıldızın ömrünün sonuna yaklaşmakta olan kırmızı bir deve dönüşme sürecinden geçtiğini belirtti. Ekip, bu yıldız geçişine dayanarak dış yıldızın yaşının yaklaşık 4 milyar yıl olduğu sonucuna vardılar.
Bu keşif sayesinde artık; V404 Cygni’nin yaklaşık 4 milyar yıl önce oluştuğunu, doğrudan çökme ile oluşmuş olabileceğini ve bir üçlü yapının bir parçası olduğu bilgisine sahibiz.
Haberin Kaynakları:
- news.mit.edu/2024/physicists-discover-first-black-hole-triple-1023
- nature.com/articles/s41586-024-08120-6
Haberi Derleyen: Yaren Doruk
