Özlem Sevgi
Özlem Sevgi
10 Şubat 2017 Cuma 20:54
Küresel yıldız kümesinde orta boy kara delik keşfedildi

Onlarca yıldan bu yana, gökbilimcilerin rastladığı kara delikler ya güneşten milyonlarca kat daha büyük kütleli (süperkütleli kara delik) ya da güneşten onlarca kat daha büyük kütleli (yıldızsal kara delik) oluyordu. 

Ancak bu iki uç arasındaki büyüklüklere sahip kara delikler (birkaç olası aday dışında) pek ortalarda gözükmüyordu. 

Bir süre önce Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden gökbilimci Bülent Kızıltan liderliğinde gerçekleştirilen çalışmada, küresel bir yıldız kümesinin merkezinde tam da böyle orta büyüklükte bir kara delik saptandı. 

Avustralya Queensland Üniversitesi’den araştırmacıların da yer aldığı keşif, güney yarıküre göğündeki küresel yıldız kümelerinden biri olan “47 Tucanae“de yapıldı. 47 Tucanae küresel yıldız kümesi, gezegenimizden yaklaşık 16.700 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. 

Merkezinde saptanan kara deliğin kütlesi ise hesaplamalara göre 1.400 ilâ 3.700 güneş kütlesi arasında. 8 Şubat 2017 tarihli Nature dergisinde ayrıntıları yayımlanan çalışmada, Kızıltan ve çalışma arkadaşları küme içindeki atarcaların (İng. pulsar) hareketlerini ölçerek söz konusu kara deliği keşfettiklerini belirtiyorlar. 

Küresel yıldız kümelerinin merkezinde orta ölçekli kara deliklerin olabileceği uzun süredir düşünülse de, şimdiye dek kesinleşen bir saptama yapılamamıştı.

ATARCALAR GÖZLEMLENDİ 

Kuramcılar, yıldızsal kütleli kara deliklerin, güneşten en az birkaç düzine daha büyük kütleli olan yıldızlardan oluştuğunu düşünüyor. 

Çekirdeklerindeki (nükleer) yakıtları bittiğinde, yıldızın dış katmanlarını devasa kütleçekime karşı korumaya yetecek enerji kalmıyor. Yıldız çöküyor ve daha sonra patlayarak süpernova oluyor.

Süpernovalar, içlerinde bulundukları gökadanın parlaklığını gölgeleyebilecek denli parlak olabilirler. 

Patlamanın ardından yıldızdan kalanlar küçük bir hacme büzüşür. 100 güneş kütleli bir yıldız, kara delik olduğunda yarıçapı yaklaşık 290 km kadar olur. Bir zamanlar yıldız olan bu nesnenin kaçış hızı (nesnenin kütleçekiminden kurtulmak için gereken hız) ışık hızını aşar ve artık kara delik olarak adlandırılır. 

Kara delik hâlindeki gök cisminden ışık bile kaçamadığı için, gözlemlenen nesneden gelen (yayımlanan ya da yansıtılan) görünür ışığa duyarlı olan optik gözlem araçları ile kara delik saptaması yapılamaz. 

Ancak içine birşey düşerken, radyo dalgaları olarak adlandırılan elektromanyetik frekans aralığında salınımlar olabilir. Kızıltan ve çalışma arkadaşları, radyo salınımlara bağlı kalmayı gerektirmeyen bir yöntem bulmalıydı. Bu nedenle, küresel yıldız kümesindeki atarcalara gözlerini diktiler. 

KÜRESEL KÜME SİMÜLE EDİLDİ

Atarcalar, kara deliğe dönüşen yıldızlardan daha küçük kütleli olan yıldızların öldükten sonra aldıkları biçimdir. Böyle yıldızlar süpernova olarak patladıktan sonra nötron yıldızı biçiminde çökerler. Bazı nötron yıldızları kendi çevresinde hızla döner ve kutuplarından uzaya doğru çok yüksek hızlarda parçacık saçar.

Bu şekilde belli aralıklarla elektromanyetik ışıma yapan nötron yıldızlarına atarca adı verilir. Manyetik kutuplardan çıkan ışınım, görüş çizgimizi kestiği sürece atarca dünyadan gözlemlenebilir. Yani ışınım süreklidir ancak bu ışınım dünyadan kesik kesik izlenebildiği için cisim bize periyodik elektromanyetik ışınımlar yapan bir kaynak gibi gözükür.

Her nötron yıldızı atarca değildir ve her atarca da dünyadan gözlemlenemez. Atarcaların dönme hızları o kadar az değişir ki, saat gibi işlerler. Sinyali ölçerek ve Doppler kayması olup olmadığına bakarak, atarcanın gözlemci doğrultusundaki hareketi hesaplanabilir. Kızıltan’ın ekibi, 47 Tucanae küresel yıldız kümesindeki iki düzine kadar atarcanın hareketlerini izledi. Ardından bilgisayar simülasyonları ile küresel kümeyi modellediler ve kara delik adayını incelediler. 

“Küresel kümelerin incelenmesinde yepyeni bir yaklaşım sunuyoruz. Böylece hem kara deliğin sinamik imzasını görebiliyor, hem de yakınlarındaki bölgeyi fazla yaklaşmadan inceleyebiliyoruz,” diyor Kızıltan. Küresel kümelerin merkezlerini anlamaya çalışmak genelde çok güçtür; çünkü yıldızların yoğunluğu neler olduğunu anlamaya pek olanak vermez. Nasıl Oluşmuş Olabilir? Orta büyüklükte bir kara deliğin keşfi, yeni soruları da beraberinde getiriyor. Yıldızsal kara deliklerin ve süperkütleli kara deliklerin nasıl oluştuğuna ilişkin bir fikrimiz var.

Peki bu kütlede bir kara delik nasıl oluşabilir? Maryland Üniversitesi’nden gökbilim profesörü Cole Miller, yeni keşfe ilişkin şöyle diyor: “Diyelim ki gerçekten orta kütleli bir kara delik. Peki orada nasıl varolabildi? Küresel kümelerin kaçış hızları düşük olur. Yani yıldızlar tüm gazı uzaklara üfler. 

Yıldızlar yaşlanırken biraz gaz olabilir; kırmızı devlerin yıldızsal rüzgarları gibi. Ama bu gazın miktarı, orta kütleli bir kara delik yapmak için gerekene yaklaşamaz bile.” Durumun, gökada merkezlerindeki süperkütleli kara deliklerden farklı olduğunu ifade eden Miller, orada bir kara deliği besleyip büyütmeye yetecek epeyce madde olacağını ekliyor. Hem Kızıltan hem de Miller, bir kümenin ilk zamanlarında kara delik oluşumu için birkaç yol olabileceğini söylüyorlar. Örneğin yıldız ya da yıldızsal kara delik çarpışması buna yol açabilir. İleride yapıalcak araştırmaların konuyu aydınlatması umuluyor. 

KAYNAK: bilimfili.com

Özlem Sevgi Kimdir?
18 Mayıs 1982’de Dersim'de doğdu. 2009 yılında Mersin Üniversitesi İletişim Fakültesi Gazetecilik Bölümü'nden mezun oldu. Okul yıllarında Aydın Doğan Vakfı tarafından düzenlenen Genç İletişimciler yarışmasında ikincilik ödülü aldı. Gazetecilik hayatına Doğan Haber Ajansı'nda muhabirlik yaparak başladı. Ardından çeşitli haber sitelerinde internet editörlüğü yaptı. Halen Demokrat Haber editörlerinden.
Son Güncelleme: 11.02.2017 11:17
Yorumlar
Avatar
Adınız
Yorum Gönder
Kalan Karakter:
Yorumunuz onaylanmak üzere yöneticiye iletilmiştir.×
Yorumlardan doğan her türlü mali, hukuki, cezai, idari sorumluluk içeriği gönderene aittir.