Bir Çift Süper Kütleli Kara Delik 3 Yıl İçinde Çarpışabilir

Yaklaşık bir milyar ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin tuhaf davranışı, modern astronomide en çok beklenen olaylardan birini bize sunmuş olabilir.

SDSS J1430+2303 galaksisinin merkezinden gelen ışık dalgalanmaları, şüpheli bir şekilde, birbirleriyle yakın bir çarpışmaya mahkûm yaklaşık 200 milyon Güneş büyüklüğündeki birleşik kütleye sahip bir çift süper kütleli karadeliğe benziyor.

Gökbilimciler, bu sinyal gerçekten devasa kara deliklerden geliyorsa, önümüzdeki üç yıl içinde birleşeceklerini tahmin ediyorlar.

Bu, iki süper kütleli kara deliğin çarpışmasını görmek için şimdiye kadarki en iyi şansımız olabilir ama J1429+2303'ün kalbinde olup bitenin bu olup olmadığından hala emin değiliz. Bilim insanları, kesin olarak tanımlanıp tanımlanamayacağını görmek için garip galaksiyi izlemeye devam edecekler.

2015 yılında çarpışan kara deliklerin ilk tespiti, astronomi için yeni ve cesur bir çağ başlattı. O zamandan beri, bu devasa olayların uzay-zamanda dalgalanmalar gönderdiği yerçekimi dalgaları sayesinde daha birçok tespit yapıldı.

Bugüne kadar, bu birleşmelerin neredeyse tamamı, kütleleri tek tek yıldızlarla karşılaştırılabilir olan ikili karadelik çiftleriydi. Bunun çok iyi bir nedeni var. Algılamalardan sorumlu yerçekimi dalgası enstrümanları LIGO ve Virgo, bu kütle aralığı için tasarlanmıştır.

Güneş kütlesinin milyonlarca ila milyarlarca katı aralığındaki süper kütleli kara deliklerin çarpışması tarafından üretilen daha hantal dalgalanmalar, mevcut gözlemevlerimiz için çok düşük bir frekans aralığında.

Yine de, bir çift süper kütleli kara deliğin birleşmesini gözlemlemek harika bir şey olurdu. Bilim insanları, düşük frekanslı yerçekimi dalgalarını algılayabilen bir dedektör olmasa bile, spektrum boyunca muazzam bir ışık patlaması görmeyi bekliyorlar.

Bu patlamada toplanan veriler bize bu olayların nasıl geliştiği hakkında çok şey söyleyebilir. Süper kütleli kara deliklerin nasıl bu kadar büyüdüğünden tam olarak emin değiliz, ancak bir mekanizmanın ikili birleşme olduğunu gösteren birkaç ipucu var.

Galaksilerin merkezlerinde süper kütleli kara delikler olduğunu biliyoruz ve sadece galaksi çiftlerinin ve gruplarının çarpışmasını değil, süper kütleli kara deliklerin bu birleşme sonrası galaksilerin merkezlerinde karşılıklı, çürüyen yörüngelerde birbirlerinin etrafında döndüğünü gözlemledik. Bunlar, bir yörüngeyi düşündüren düzenli zaman çizelgelerinde, bu galaksilerin galaktik merkezinden yayılan ışıktaki salınımlardan çıkarılır.

Bu bizi J1430+2303'e geri getiriyor. Bu yılın başlarında, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Ning Jiang liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, arXiv ön baskı sunucusuna gerçekten garip bazı davranışları tanımlayan bir makale yükledi. Üç yıllık bir süre boyunca, galaktik çekirdekteki salınımlar, yaklaşık bir yıllık bir süreden sadece bir aya kadar giderek kısaldı.

Bununla birlikte, J1430+2303'ün kalbinde olup bitenlerin, birleşmek üzere olan bir kara delik ikilisi olduğu tamamen açık değildir. Galaktik çekirdekler, yorumlanması zor sinyaller gönderen garip yerlerdir, yani J1430+2303'ün kalbindeki değişkenliğe başka bir şey neden olabilir.

Konunun özüne inmek için gökbilimciler X-ışını dalga boylarına döndüler. Çin'deki Guangzhou Üniversitesi'nden Liming Dou liderliğindeki bir ekip, 200 günlük bir süreyi kapsayan bir dizi X-ışını gözlemevinden gelen verileri kullanarak, yakın bir süper kütleli kara delikte görmeyi bekleyeceğimiz yüksek enerjili işaretleri belirlemeye çalıştı.

Ekip, iki farklı cihazdan yüzde 99.96 güven seviyesi ile tespit ettiği bir kara deliğe düşen demirle ilişkili bir tür emisyonun yanı sıra galaksi tarafından yayılan X-ışını ışığındaki varyasyonları da gördüler. Bu emisyon, ikili süper kütleli kara deliklerle ilişkilendirilebilir.

Temmuz ayında yayınlanan radyo gözlemlerinin analizi de sonuçsuz kaldı. Görünüşe göre J1430+2303'te neler olduğundan hala yüzde yüz emin değiliz.

Güvenle ifade edebildiğimiz şey, galaksinin merkezinde çok garip bir şey oluyor gibi görünüyor. Her şeyden önce, bu bir gizem; J1430+2303, çarpışmanın eşiğinde süper kütleli bir kara delik ikilisi olsun ya da olmasın, daha yakından ve daha ayrıntılı bir ilgiyi hak ediyor gibi görünüyor.

Makale, Astronomy & Astrophysics'de yayınlanmak üzere kabul edilmiştir ve arXiv'de mevcuttur.