Galaksinin merkezine yakın IRS 13 adı verilen bir yıldız kümesi, içinde bir kara delik barındırıyor gibi görünüyor. Dahası, bu yıldızların kümelenme ve yörüngeye girme biçimleri, kara deliğin yıldız benzeri kütleye sahip olanlar ile süper kütleli canavarlar arasında, orta ağırlıktaki kütle aralığında yer alan nadir bir kara delik olduğunu düşündürmekte.
Bu tür orta kütleli kara delikler son derece nadiren bulunmuştur, bu da IRS 13‘ü kendi başına heyecan verici görünüyor. Galaktik merkezden sadece 0,1 ışık yılı uzaklıkta bulunan kara delik, Samanyolu’nun çekirdeğindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*’nın (Sgr A*) devam eden büyümesini ve evrimini besleyen yapı taşlarından biri gibi görünüyor.
Kara deliklerin nasıl büyüdüğünü anlamak için bir ipucu.
Bu, kara deliklerin nasıl büyüdüğünü anlamamıza yardımcı olabilecek ve yıldız aralığı kütleler ile süper kütleli kara delikler arasındaki boşluğu doldurabilecek hayati bir ipucu. Kara delikler, büyük kütleli bir yıldızın yaşam süresindeki evrimsel son nokta, ancak bu nesnelerin gözlemlenen kütleleri kafa karıştırıcı. Yıldız kütlesi aralığında, büyük kütleli yıldızların çökmüş çekirdeklerinden (ve aralarındaki birleşmelerden) oluşan kara deliklerimiz var. Tek bir yıldızdan oluşan bir kara delik için üst kütle sınırı Güneş’in kütlesinin yaklaşık 80 katı.
Süper kütleli kara deliklerin kütle aralığı tam olarak tanımlanmamıştır, ancak genellikle Güneş’in kütlesinin milyonlarca ila milyarlarca katı olduğu kabul ediliyor. Yaklaşık 100 güneş kütlesi ile 100.000 ila bir milyon güneş kütlesi arasındaki herhangi bir şey, şok edici derecede az sayıda nesnenin bulunduğu orta kütle aralığı. Şok edici olmasının nedeni, küçük kara delikler ile büyük kara delikler arasında evrimsel bir yolu boş bırakması.
Büyümeye dair çok az kanıt var ya da hiç kanıt yok.
Yıldız kütleli ve süper kütleli kara delikler arasındaki gözlem istatistiklerinde kolayca açıklanamayan bir boşluk var bu da bir noktadan diğerine büyümeye dair çok az kanıt olduğu ya da hiç kanıt olmadığı anlamına geliyor. IRS 13, 25 yıldan biraz daha uzun bir süre önce keşfedildi ve o zamandan beri gökbilimcileri şaşırtmaya devam ediyor. İlk başta tek ve büyük bir yıldız olduğu düşünülüyordu. Sonra ikili bir yıldız. Sonra bir Wolf-Rayet yıldızı, süpernovanın eşiğinde büyük bir yıldız.
O zamandan beri küçük bir küme olarak tanımlandı, ama hala şaşırtıcı bir küme. Sgr A*’ya – 4,3 milyon Güneş kütlesinde bir kara delik o kadar yakın ki, böyle bir kümenin yakın yapısını koruyamaması gerekiyor. Almanya’daki Köln Üniversitesi’nden astrofizikçi Florian Peißker liderliğindeki bir ekip bu gizemi çözmek istedi ve araştırmacılar kümedeki yıldızların ve gaz kümelerinin nasıl hareket ettiğine baktılar. Hareketin nispeten rastgele olmasını bekliyorlardı, ancak bunun yerine oldukça düzenli olduğunu gördüler.
Olabilecek tek bir şey var: orta kütleli bir kara delik.
Bunun için iki olası açıklama var. Birincisi, Sgr A*’nın IRS 13’teki nesnelerin yörüngelerini bir şekilde değiştirmesi. Ancak ekip, küme içinde onu çekimsel olarak sağlam tutan bir şey olması gerektiğini düşündü. Bu şeyin ne olduğunu bulabilmek için gözlemler ve modellemeler yaptılar. Kümenin hareketlerini izleyerek, bu yoğun nesnenin nerede olabileceğini belirlediler. Bu konumda, saniyede yaklaşık 130 kilometre (81 mil) hızla dönen X-ışınları ve iyonize gazdan oluşan bir halka gözlemlediler.
Daha sonra tüm bu hareketleri kullanarak halkanın merkezindeki nesnenin kütlesini hesapladılar. Buldukları nesne kozmik ölçekte yaklaşık 30.000 güneş kütlesindeydi. Olabilecek tek bir şey var: orta kütleli bir kara delik. Gelecekte en gelişmiş araçlarla yapılacak gözlemler bize bu esrarengiz nesne hakkında daha fazla fikir verecek, ancak şimdilik bu küme kara delik evrimini anlamaya yönelik önemli bir adımı temsil ediyor gibi görünüyor.
Peißker: Artık merkezde orta kütleli bir kara deliğin bulunduğu yapı taşı bileşimini doğrulayabiliyoruz.
Peißker, “IRS 13, merkezi kara deliğimiz SgrA*’nın büyümesi için temel bir yapı taşı gibi görünüyor” diyor. “Bu büyüleyici yıldız kümesi yaklaşık yirmi yıl önce keşfedildiğinden beri bilim camiasını şaşırtmaya devam ediyor. İlk başta alışılmadık derecede ağır bir yıldız olduğu düşünülüyordu. Ancak yüksek çözünürlüklü verilerle artık merkezde orta kütleli bir kara deliğin bulunduğu yapı taşı bileşimini doğrulayabiliyoruz.”
Kaynak: Science Alert
