Gökbilimciler, Bir Yıldızı Yutan Bir Kara Deliğe Daha Önce Hiç Olmadığı Kadar Yakından Baktı

2021 yılının mart ayında, 250 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galaksideki bir yıldızın korkunç, bir gün geçirdiği görüldü.

Kendi işine bakarak uzayda dolaşırken süper kütleli bir kara deliğin çekim kuyusuna çekildi ve paramparça oldu. Bunu biliyoruz çünkü olaydan gelen ışık Evren boyunca parlarken birden fazla teleskop onu Dünya'dan yakaladı.

Bu, şimdiye kadar kaydedilen en yakın olaylardan biri ve elde edilen verilerin zenginliği, bilim insanlarının kara deliklerin nasıl 'beslendiğini' daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü'nden astronom Suvi Gezari, "Gelgit kesintisi olayları bir tür kozmik laboratuvardır" diyor. "Bir galaksinin merkezinde gizlenen devasa bir kara deliğin gerçek zamanlı beslenmesine açılan penceremiz."

Gelgit kesintisi olayları oldukça nadirdir, ancak bir yıldız bir kara deliğe biraz fazla yaklaştığında ne olduğuna dair oldukça ayrıntılı bir anlayışa sahip olmamıza yetecek kadarını gördük. Yıldız, kara deliğin yerçekimi alanına yakalandığında, gelgit kuvvetleri etki eder ve onu parçalanacağı noktaya kadar çeker (bu "bozulma" kısmıdır).

Parçalanan yıldızdan geriye kalanlar daha sonra kara deliğin etrafında kaotik bir şekilde akar, kendisiyle çarpışır ve birden fazla dalga boyunda parlayan şoklar üretir. Bu süreç anlık değildir, ancak haftalar veya aylar alabilir ve karadelik yıldız kalıntılarını yutar.

Enkaz, kara deliğin etrafında, iç halkadan üzerine düşen (veya "birleşen") yörüngede dönen bir disk oluşturur. Malzeme kara deliğin üzerine düşerken, toplanma diskinin iç kenarı ile kara deliğin olay ufku arasında korona adı verilen bir yapı oluşabilir.

Bu, elektronları X-ışını dalga boylarında parlak bir şekilde parlayacak kadar yüksek enerjilere hızlandırmak için bir senkrotron gibi davranan kara deliğin manyetik alanından güç aldığı düşünülen kavurucu derecede sıcak elektronlardan oluşan bir bölgedir.

 

 

Ardından, kara deliğin kutup bölgelerinden güçlü plazma jetleri fırlatılır ve korona malzemesini zıt yönlere, bazen neredeyse ışık hızında fırlatır. Bu astrofiziksel jetlerin, malzemenin kara deliğin olay ufkunun dışındaki manyetik alan çizgileri boyunca hızlandırılmasıyla oluştuğu düşünülüyor; kutuplara ulaştığında patlıyor.

Korona ve jetler, tüm gelgit bozulma olayları için gözlemlenmez, ancak meydana geldiklerinde genellikle birlikte görülürler. Zwicky Geçici Tesisi, 1 Mart 2021'de bir gelgit kesintisi olayının parıltısını yakaladığında, daha sonra AT2021ehb olarak adlandırıldı, NASA, NICER X-ışını gözlemevini ve Swift Gözlemevini (X-ışınları, gama ışınları ve ultraviyole radyasyon) gözlemlemek ve ilginç bir şey yakalamak umuduyla kullandı. Daha sonra, 300 gün sonra, X-ışını gözlemevi NuSTAR araştırmaya dahil edildi.

Olaydan 430 günlük bir süre boyunca yayılan X-ışını, morötesi, optik ve radyo ışığı, suçlunun Güneş'in kütlesinin yaklaşık 10 milyon katı olan bir kara delik olduğunu ortaya çıkardı.

Ama, bir şey garipti. Gözlemevlerinin hiçbiri tarafından jetlere dair hiçbir ipucu tespit edilmemişti. Yine de NuSTAR'ın gözlemleri bir koronanın varlığını ortaya çıkardı. Ve bilim insanlarına göre bu garip tutarsızlık son derece heyecan verici.

Caltech'ten astronom Yuhan Yao, "Bir jet olmadan X-ışını emisyonu ile hiç böyle bir gelgit bozulması olayı görmedik ve bu gerçekten muhteşem çünkü bu, jetlere neyin neden olduğunu ve koronaya neyin neden olduğunu potansiyel olarak çözebileceğimiz anlamına geliyor" diyor.

AT2021ehb gibi hedefler, gerçek zamanlı olarak birikim disklerinin ve koronaların oluşumunu ve evrimini incelemek için mükemmel laboratuvarlar oluşturur; ve birinin olduğu yerde daha fazlası olabilir. Araştırmacılar, gelecekte bu tür daha fazla gelgit bozulması olayı bulabileceklerini umuyorlar, bu da manyetik alanların korona ve jetlerin oluşumunda oynadığı rol hakkında yanıtlara yol açıyor.

250 milyon yıl önce bir yıldız için kötü bir gün, insan astronomlar için çok ama çok iyi bir gün oldu.

Araştırma The Astrophysical Journal'da yayınlandı.