Garip Parlamalar Bir Kara Deliğin Yakınında Görülen En Yakın Nesnenin İşaretleri Olabilir

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden fizikçi Megan Masterson, “Bu, herhangi bir kara deliğin etrafında bildiğimiz en yakın şey olacaktır” diyor. “Bu bize beyaz cüceler gibi nesnelerin olay ufkuna çok yakın bir yerde nispeten uzun bir süre yaşayabileceklerini gösteriyor.”

Kara deliklerin kendileri ışık yaymaz, ancak galaksilerin merkezlerindeki süper kütleli kara delikler genellikle devasa malzeme bulutlarıyla çevrilidir. Kara deliğin yörüngesinde dönerken sürtünme ve yerçekimiyle ısınan bu malzeme ışık saçar.

Bu ışık değiştiğinde, gökbilimciler kara deliğin çevresinde hangi olayların gerçekleşiyor olabileceğini anlamak için onu inceleyebilirler. Örneğin, yoldan geçen bir yıldızın kara deliğin çekim alanına kapılıp zamanla yutulmak üzere parçalanmasının neye benzediğini biliyoruz.

Güneş'in yaklaşık 1 milyon katı kütleye sahip nispeten mütevazı bir canavar olan 1ES 1927+654'ün merkezindeki kara delik, 2018 yılına kadar nispeten normal görünüyordu; çevresindeki korona, önceki parlaklığının yaklaşık 20 katına kadar kademeli olarak parlaklaşmadan önce görünürlükten kayboldu.

Bu şaşırtıcı bir durumdu. Bir analiz bunun bir kara deliğin kutupsal tersine dönmesinin sonucu olabileceğini öne sürdü. Daha önce hiç böyle bir şey görmemiş olan bilim insanları, kayda değer başka bir şey olup olmadığını görmek için 1ES 1927+654'ü izlemeye devam ettiler.

Haziran 2022'de bir şey oldu.

Avrupa Uzay Ajansı'nın XMM-Newton uzay teleskobu tarafından kaydedilen X-ışını verileri, galaktik çekirdeğin parlaklığında dalgalanmalar başladığını gösterdi. Kara deliğin X-ışını çıkışı, yaklaşık 18 dakikalık zaman ölçeklerinde yaklaşık yüzde 10 oranında değişiyordu.

Bu duyulmamış bir kara delik davranışı değildir. Bu tür dalgalanmalar yarı periyodik salınımlar olarak bilinir ve kesin nedeni veya nedenleri bilinmemektedir. Ancak 1ES 1927+654 bunu daha da garip hale getirmek zorundaydı. İki yıl boyunca, dalgalanmalar arasındaki süre yaklaşık 18 dakikadan yedinin altına düştü.

Masterson, “Yanıp sönme hızında hiç bu kadar dramatik bir değişkenlik görmemiştik” diyor. “Bu kesinlikle normal bir kara deliğe benzemiyordu.”

Peki evrende neler oluyor olabilir? Bunu anlamak için araştırmacıların ipuçlarını incelemesi gerekiyordu: ışığın dalga boyu ve titremenin periyodikliği.

MIT'den fizikçi Erin Kara, “X-ışınlarında bir şey görmek zaten kara deliğe oldukça yakın olduğunuzu gösterir” diyor. “Dakikalar ölçeğinde değişkenlik gördüğünüzde, bu olay ufkuna yakındır ve aklınıza gelen ilk şey dairesel hareket ve kara deliğin etrafında dönen bir şey olup olamayacağıdır.”

Araştırmacılar mevcut senaryoları gözden geçirdiler ve en olası seçeneğin kara deliğin yörüngesinde dönen ve giderek yaklaşan yoğun bir cisim olduğunu belirlediler. Yörüngesi küçüldükçe, kara deliğin etrafında dönen ışık parlamaları arasındaki süre kısalıyor. Bu da bu nesnenin Güneş'in 4,2 katı yarıçapa sahip bir olay ufkunun etrafında sadece yedi dakikada döndüğü anlamına geliyor.

Ekibin hesaplamaları bu nesnenin muhtemelen bir beyaz cüce yıldız olduğunu gösteriyor; yani düşük kütleli bir yıldızın çökmüş çekirdeği, ölürken dış malzemesini fırlatmış. Bu cismin kütlesi Güneş'in kütlesinin yaklaşık 0,1 katıdır ve çapı Dünya ile Ay arasında bir küreye sığmaktadır.

Eğer durum buysa, beyaz cüce bu karşılaşmadan sağ çıkabilir. Bu kadar yakın mesafede, kara delik muhtemelen beyaz cücenin dış malzemesini koparıyor, bu da işkence gören yıldıza geri dönüşü olmayan noktayı geçmesini engelleyecek kadar geri tepme momentumu veriyor. Beyaz cüceler de çok yoğundur, bu da normal bir yıldız gibi parçalanmasını engeller.

Bu da sonunda karadelikten uzaklaşarak daha güvenli bir mesafeye çekileceği anlamına gelebilir. Ekibin analizi doğruysa, bu geri çekilmeyi X-ışını salınımlarında uzayan bir periyotta gözlemleyebilecekler. Her ne olursa olsun, bu kara delik bize Evren'deki en uç yerçekimsel ortamlar hakkında bir şeyler öğretmekten çok uzak.

Masterson, “Bu kaynakla ilgili öğrendiğim tek şey, ona bakmayı asla bırakmamak çünkü muhtemelen bize yeni bir şeyler öğretecek” diyor. “Bir sonraki adım sadece gözlerimizi açık tutmak.”

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.