Bir yıldız kümesinde saklanan karadelik keşfedildi!

Gökbilimciler, Samanyolu Gökadasının dışında bulunan bir yıldızın hareketini nasıl etkilediğine bakarak küçük bir karadelik keşfetti. Bu, gökadamızın dışında varlığı bu yöntemle keşfedilen ilk karadelik. Bu yöntem Samanyolunda ve yakın gökadalarda saklanan karadelikleri bulmak için bir yöntem ve bu gizemli parçacıkların nasıl oluştuğuna ve evrimleştiğine ışık tutmanın anahtarı olabilir.

Samanyolunun komşu gökadası Büyük Macellan Bulutunda neredeyse 160 bin ışık yılı uzakta binlerce yıldızdan oluşan bir küme olan NGC 1850’de yeni bir karadelik keşfedildi.

“Sherlock Holmes’un bir suçluyu yanlış adımlarından takip etmesi gibi, elimizde bir büyüteçle karadeliklerin varlıklarına bir kanıt bulmak için onları direkt olarak görmeden kümedeki her yıldıza bakıyoruz” diyor astrofizikçi Sara Saracino. “Burada gösterilen sonuç, aranan suçlulardan sadece birini temsil ediyor, ancak birini bulduğunuzda farklı kümelerdekileri keşfetme yolundasınız.”

Ekip tarafından gözlemlenen ilk “suçlumuz”un Güneşimizden 11 kat ağır olduğu ortaya çıktı. Gökbilimcileri buraya yönlendiren yörüngesinde dönen beş güneş kütleli yıldız üzerindeki yerçekimi etkisiydi.

Astronomlar daha önce maddeyi yuttukça yayılan X-ışını parlamalarını ya da karadeliklerin birbiriyle ya da nötron yıldızlarıyla çarpışması sonucu oluşan kütleçekimsel dalgalanmaları alarak diğer galaksilerdeki bu kadar küçük “yıldız kütleli” kara delikleri tespit etmişti.

Yine de çoğu yıldız yüklü karadelikler varlıklarını X-ışınında ya da kütleçekimi dalgalarında göstermezler. “Büyük çoğunluk yalnızca dinamik olarak ortaya çıkabilir.” Diyor takım üyesi Stefan Dreizler. “Bir yıldızla sistem oluşturduklarında, hareketini ince ama tespit edilebilir bir şekilde etkilerler, biz de onları karmaşık enstrümanlarla bulabiliriz.

Saracino ve ekibi tarafından kullanılan bu dinamik yöntem astronomlara daha fazla karadelik bulmasına ve onların gizemlerini çözmesine yardımcı olabilir. Çalışmanın ortağı Mark Gieles “Yaptığımız her bir tespit geleceğimiz için yıldız kümelerini ve içlerindeki kara delikleri anlamamız için önemli” diyor.

NGC 1850’deki keşif, genç bir yıldız kümesinde(yaklaşık 100 milyon yaşında, gökbilimsel ölçeklerde göz açıp kapayıncaya kadar) ilk kez bir karadelik bulunduğuna işaret ediyor. Dinamik yöntemlerini benzer yıldız kümelerinde kullanmak daha fazla genç karadeliği ortaya çıkarabilir ve nasıl evrimleştiklerine yeni bir ışık tutabilir.

Keşfedilen karadelikleri eski kümelerdeki daha büyük, daha olgun kara deliklerle karşılaştırarak gökbilimciler, bu nesnelerin yıldızlarla beslenerek veya diğer karadeliklerle birleşerek nasıl büyüdüğünü anlayabilecekler. Ayrıca yıldız kümelerindeki kara deliklerin demografisini çıkarmak, yerçekimi dalga kaynaklarının temeline ilişkin anlayışımızı geliştiriyor.

Ekip, araştırmalarını gerçekleştirmek için Şili’de bulunan Atacama Çölündeki Avrupa Güney Gözlemevi ESO’ya ait Çok Büyük Teleskop VLT) gözlemevine monte edilen Çoklu Birim Tayfsal Kaşif (MUSE) ile iki yıl boyunca toplanan verileri kullandı. “MUSE, yıldız kümelerinin en iç bölgeleri gibi çok kalabalık alanları gözlemlememize ve civardaki her bir yıldızın ışığını analiz etmemize izin verdi. Net sonuç, tek bir çekimde binlerce yıldız hakkında herhangi bir enstrümandan en az 10 kat fazla bilgidir.” Diyor Sebastian Kamann. Varşova Üniversitesi’nin Optik Kütleçekimsel Merceklenme Deneyi’nden ve NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’ndan elde edilen veriler de kara deliğin kütlesini ölçmelerini ve bulgularını doğrulamalarını sağladı.

ESO’nun Şili’de bu on yılın sonunda çalışmaya başlayacak olan Aşırı Büyük Teleskopu(ELT) astronomların daha da gizli karadelikler bulmasını sağlayacak. Saracino, “ELT bu alanda kesinlikle devrim yaratacak” diyor. “Aynı görüş alanında önemli ölçüde daha sönük yıldızları gözlemlememize ve çok daha uzak mesafelerde bulunan küresel kümelerdeki kara delikleri aramamıza izin verecek.”