Yakınlarda çalışmasını sessizleştiren bir canavar kara delik keşfedildi: ScienceAlert

Kara delikler Bilinen evrendeki en şaşırtıcı ve gizemli şeyler arasındadırlar. Bu dev kütleçekimsel gezegenler, büyük kütleli yıldızlar yaşamlarının sonunda kütleçekimsel çöküşe uğradıklarında ve bir süpernova patlamasında dış katmanlarını döktüğünde oluşur.

Bu arada, yıldız kalıntısı o kadar yoğun hale gelir ki, uzay-zamanın eğriliği çevresinde sonsuz hale gelir ve yerçekimi o kadar yoğun olur ki, yüzeyinden hiçbir şey (ışık bile) kaçamaz. Bu, nesneleri görünür ışıkta inceleyen geleneksel optik teleskoplarla gözlemlenmelerini imkansız hale getirir.

Sonuç olarak, gökbilimciler genellikle görünmez dalga boylarına sahip kara delikleri ararlar veya çevrelerindeki nesneler üzerindeki etkilerini gözlemlerler.

ile görüştükten sonra Gaia 3 veri sürümü (DR3), yakın zamanda Alabama Huntsville Üniversitesi (UAH) tarafından yönetilen bir gökbilimciler ekibi Bir kara deliğin varlığına dikkat edin Kozmik arka bahçede. Çalışmalarında tanımladıkları gibi, bu canavar Kara delik Güneşimiz neredeyse on iki kat daha büyük ve Dünya’dan yaklaşık 1.550 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

Kütlesi ve göreceli yakınlığı nedeniyle bu kara delik, astrofizikçiler için fırsatlar sunuyor.

Çalışma, UAH Fizik Bölümü’nden Pei-Ling Chan’ın başkanı Dr Sukanya Chakrabarti tarafından yönetildi. Carnegie Bilim Enstitüsü, Rochester Teknoloji Enstitüsü, SETI Enstitüsü, Carl Sagan Merkezi, California Üniversitesi, Santa Cruz, Berkeley’deki California Üniversitesi, Notre Dame Üniversitesi gözlemevlerinden gökbilimciler katıldı. , Wisconsin-Milwaukee, Hawaii ve Yale.

Son bulgularını açıklayan makale çevrimiçi göründü tarafından gözden geçirilir. Astrofizik Dergisi.

Kara delikler, en uç koşullarda fizik yasalarını incelemek için fırsatlar sağladıkları için gökbilimciler için özellikle ilgi çekicidir. Çoğu büyük galaksinin merkezinde yer alan Süper Kütleli Kara Delikler (SMBH) gibi bazı durumlarda, galaksilerin oluşumunda ve evriminde hayati bir rol oynarlar.

Ancak, etkileşmeyen kara deliklerin galaksilerin evriminde oynadığı rolle ilgili hala çözülmemiş sorular var. Bu ikili sistemler bir karadelik ve bir yıldızdan oluşur ve kara deliğin yoldaş yıldızından malzeme çekmediği bir yıldızdır. Dr. Chakrabari UAH dedi basın bülteni:

“Etkileşime girmeyen bu kara deliklerin Samanyolu’ndaki galaktik dinamikleri nasıl etkilediği henüz belli değil. Sayıları varsa, galaksimizin bileşimini ve iç dinamiklerini etkileyebilirler. Büyük yoldaş kütlelerinin bildirildiği nesneleri aradık. Parlaklığı tek bir görünür yıldıza indirgenmiş olduğundan, yoldaşınızın karanlık olduğuna inanmak için iyi bir nedeniniz var.”

Kara deliği bulmak için Dr. Chakrabarti ve ekibi, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından izlenen yaklaşık 200.000 ikili yıldız hakkında bilgi içeren Gaia DR3’ten gelen verileri analiz etti. Gaia Gözlemevi. Ekip, Lick Gözlemevi’nin Otomatik Gezegen Bulucu, Dev Magellan Teleskobu (GMT) ve Hawaii’deki WM Keck Gözlemevi gibi diğer teleskoplardan alınan spektroskopik ölçümlere başvurarak ilgi kaynaklarının peşine düştü.

Bu ölçümler, güçlü bir yerçekimi kuvvetine maruz kalan bir ana dizi yıldızı gösterdi. Dr. çakrabari açıkladı:

“Kara deliğin görünür güneş benzeri yıldız üzerindeki çekimi, bize Doppler kayması nedeniyle görüş hattı hızını veren bu spektroskopik ölçümlerle belirlenebilir. Görünür yıldızın görüş hattı hızlarını analiz ederek – ve bu görünür yıldız bizim güneşimize benziyor – kara deliğin yoldaşının ne kadar büyük olduğunu, ayrıca dönme periyodunu ve yörünge eğriliğinin kapsamını çıkarabiliriz.Bu spektroskopik ölçümler bağımsız olarak Gaia çözümünü doğruladı ve bu da şunu gösterdi. ikili sistem, son derece büyük bir nesnenin yörüngesinde dönen görünür bir yıldızdan oluşur.”

Kara deliklerin görünür ışıktaki etkileşimini görmek genellikle daha kolaydır çünkü daha sıkı yörüngelerdedirler ve yıldız arkadaşlarından malzeme çekerler. Bu malzeme, göreli hızlara (ışık hızına yakın) hızlanan, yüksek enerjili hale gelen ve X-ışınları yayan kara deliğin etrafında torus şeklinde bir toplanma diski oluşturur.

Etkileşime girmeyen kara deliklerin daha geniş yörüngeleri olduğundan ve bu diskleri oluşturmadığından, görünür yıldızın hareketlerinin analizinden varlıklarının anlaşılması gerekir. dedi Dr. Chakrabarti:

“İkili sistemlerdeki kara deliklerin çoğu X-ışını ikili dosyalarındadır – başka bir deyişle, karadelikle bazı etkileşimler nedeniyle, genellikle diğer yıldızı yutan kara delikten dolayı X-ışınlarında parlaktırlar. star bu derin yerçekimi çabası iyi düşüyor, ışınları X-ışınlarını görebiliyoruz.Bu durumda, canavar bir kara deliğe bakıyoruz, ancak 185 günlük uzun bir yörüngede veya yaklaşık yarım yıl. görünen yıldızdan ve ona doğru ilerlemeden.”

Dr. Chakrabarti ve meslektaşları tarafından kullanılan teknikler, etkileşimli olmayan birçok sistemin keşfedilmesine yol açabilir.

Mevcut tahminlere göre, galaksimizde devasa kara delik arkadaşlarına sahip bir milyon görünür yıldız olabilir. Bu, yıldız sayısının küçük bir kısmı (yaklaşık 100 milyar) olsa da, Gaia Gözlemevi tarafından yapılan doğru ölçümler bu aramayı daralttı. Şimdiye kadar Gaia, yıldızlar ve galaksiler de dahil olmak üzere bir milyardan fazla astronomik nesnenin uygun konumları ve hareketleri hakkında veri elde etti.

Bu grubun ek çalışmaları, gökbilimcilerin bu ikili sistem grubu ve kara deliklerin oluşum yolu hakkında daha fazla bilgi edinmelerini sağlayacaktır. Dr. çakrabarti Özetleme:

“Şu anda teorisyenlerin önerdiği birçok farklı yaklaşım var, ancak aydınlatma armatürleri etrafında etkileşime girmeyen kara delikler çok yeni bir popülasyon türü. Dolayısıyla, demografik özelliklerini, nasıl oluştuklarını ve bu kanalların nasıl farklılaştığını anlamak muhtemelen biraz zaman alacak. -ya da eğer aynılarsa – etkileşim için en ünlü, kara deliklerin birleşmesi ile ilgili gruplar hakkında.”

Bu makale aslen tarafından yayınlandı bugün evren. Okumak orijinal makale.