NASA'dan bilim dünyasını heyecanlandıran keşif!

Gökbilimciler, uzun yıllardır gizemini koruyan devasa küresel yıldız kümesi Omega Centauri'de ilk kez bir kara delik tespit etti. NASA'nın Hubble Space Telescope (Hubble Uzay Teleskobu) arşiv verileri ile James Webb Space Telescope (James Webb Uzay Teleskobu) gözlemlerinin birlikte analiz edilmesiyle gerçekleştirilen keşif, kara deliklerin oluşumuna ilişkin mevcut teorilerin yeniden değerlendirilmesine katkı sağlayabilir.

Yaklaşık 10 milyon yıldızın yer aldığı ve Dünya'dan 18 bin ışık yılı uzaklıkta bulunan Omega Centauri'nin, modeller doğrultusunda yaklaşık 10 bin stellar-mass black hole (yıldız kütleli kara delik) barındırması gerektiği düşünülüyordu. Ancak bugüne kadar yapılan gözlemlerde bu kara deliklere dair doğrudan kanıt elde edilememişti.

20 YILLIK GÖZLEMLER SONUÇ VERDİ

Araştırmacılar bu kez, astrometry (yıldızların konum ve hareketlerini hassas şekilde ölçme yöntemi) adı verilen teknikten yararlandı. Hubble'ın 20 yılı aşkın sürede topladığı veriler, James Webb Uzay Teleskobu'nun near-infrared (yakın kızılötesi) gözlemleriyle birleştirildi. Sonuçta görünmeyen ancak kütle çekimiyle bir yıldızı etkileyen bir kara delik tespit edildi.

Keşfedilen kara deliğe oMEGACat BH-2 adı verildi. Bu cisim, Omega Centauri'de doğrulanan ilk yıldız kütleli kara delik olmasının yanı sıra bazı sıra dışı özellikleriyle de dikkat çekiyor.

Araştırmayı yürüten ekip, görünür main-sequence star (ana kol yıldızı)'ın yaklaşık 0,78 Güneş kütlesine, kara deliğin ise 4,46 Güneş kütlesine sahip olduğunu belirledi. Bu değer, cismin bir neutron star (nötron yıldızı) olamayacak kadar ağır olduğunu ortaya koyarken, aynı zamanda metal-poor environment (metal bakımından fakir ortam) için beklenenden daha düşük bir kara delik kütlesine işaret ediyor.

94 YILLIK YÖRÜNGE DİKKAT ÇEKTİ

Çalışmanın baş yazarı Utah Üniversitesi'nden Matthew Whitaker, Hubble ve Webb teleskoplarının sağladığı olağanüstü hassasiyet sayesinde bu keşfin mümkün olduğunu belirterek, dedektörlerde pikselin çok küçük bir bölümüne kadar hassas ölçümler yapabildiklerini ifade etti.

Araştırmanın ortak yazarlarından Anil Seth ise elde edilen sonucun yıldız evrimi modelleri açısından önemli olduğunu vurgulayarak, metal bakımından fakir yıldızların da bu büyüklükte kara delikler oluşturabildiğinin artık gözlemsel olarak gösterildiğini söyledi.

Araştırmacılar ayrıca görünür yıldızın kara deliğin çevresindeki bir turunu yaklaşık 94 yılda tamamladığını hesapladı. Böylece oMEGACat BH-2 sistemi, bugüne kadar bilinen en uzun orbital period (yörünge periyodu) sahip kara delik ikilisi olarak kayıtlara geçti.

Bilim insanları, bu ikili sistemin birlikte doğmadığını, Omega Centauri'nin yoğun ortamında sonradan gravitational interactions (kütle çekimsel etkileşimler) sonucunda bir araya geldiğini düşünüyor. Yapılan hesaplamalara göre sistem, çevredeki yıldızlarla yaşanacak etkileşimler nedeniyle yaklaşık 1 milyar yıl içinde dağılabilir. Bu süre, kümenin yaklaşık 12 milyar yıllık yaşına kıyasla oldukça kısa kabul ediliyor.

YERÇEKİMİ DALGALARI ARAŞTIRMALARA KATKI SAĞLAYACAK

Uzmanlara göre küresel yıldız kümelerindeki kara delik popülasyonlarının anlaşılması, yalnızca yıldız evrimi açısından değil, aynı zamanda gravitational waves (yerçekimi dalgaları) olaylarının kökenini açıklamak için de büyük önem taşıyor. Çünkü bu tür yoğun yıldız kümeleri, kara delik ikililerinin birleşerek yerçekimi dalgaları oluşturduğu başlıca ortamlar arasında gösteriliyor.

YENİ KEŞİFLERİN ÖNÜ AÇILABİLİR

Araştırma ekibi, Hubble ve James Webb teleskoplarından elde edilen verilerle Omega Centauri'deki çalışmalarını sürdürmeyi ve benzer kara delik sistemlerini diğer küresel yıldız kümelerinde de aramayı hedefliyor. Bilim insanları ayrıca gelecekte fırlatılacak Nancy Grace Roman Space Telescope (Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu) sayesinde bu tür keşiflerin önemli ölçüde artmasını bekliyor. Araştırmanın sonuçları, The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlandı.