Derin uzayda aşırı patlamadan sonra keşfedilen nadir ‘Goldilocks’ kara deliği

0
26

Bir sanatçının bir mercek olayına dair izlenimi. Işık (mor) uzayda bir kara delik gibi bir nesnenin etrafında kıvrılır ve farklı yollara ayrılır – biri diğerinden daha hızlı gelir.

Carl Knox, OzGrav

NASA’nın Compton Gamma-Ray Gözlemevi tarafından yakalanan 2.700’den fazla enerjik derin uzay patlamasından oluşan bir kataloğu tarayan James Paynter’in görevi, bir iğne yığınında bir iğne bulmaktı. Melbourne Üniversitesi’nden doktora öğrencisi, patlamalardan birini, “merceklenmiş” bir gama ışını patlaması bulmak istedi – yolu Dünya’ya giden devasa bir kozmik nesne tarafından kesildi.

Yüksek lisansının sonunda, adayları bir avuç kadar aşağı indirmişti ve bazı karmaşık analiz teknikleri oluşturduktan sonra, ona sadece bir tane kalmıştı.

GRB 950830 olarak bilinen bu aday, Pazartesi günü Nature Astronomy dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklandı ve Dünya’ya gitmek için etrafta dolaşmak zorunda olduğu devasa kozmik nesne “orta kütleli bir kara delik”. astronomların daha yeni anlamaya başladıkları nadir bir kozmik yerçekimi yutağı türü.

Evrenden gelen kutunuza. Her hafta CNET’ten en son uzay hikayelerini alın.

Goldilocks

Uzayda iyi bilinen iki kara delik türü vardır: muazzam bir yıldız patladığında ve sonra kendi üzerine çöktüğünde oluşan yıldız kara delikleri ve galaksilerin kalbinde yer alan süper kütleli kara delikler. Messier 87 galaksisinin kalbindeki süper kütleli kara delik, 2019’da çekilen ilk kara delik görüntüsünün konusuydu.

Yıldız kara delikleri, güneşten yalnızca 10 kat daha büyük kütlelere ulaşır. Süper kütleli kara delikler milyarlarca kat daha büyük olabilir. Aralarındaki bölge? Paynter, “Bu iki sınır arasında hiçbir şey görmüyoruz” diyor.

Astrofizikçiler bu sözde “kütle boşluğu” nda, orta kütleli kara deliklerin veya IMBH’nin var olduğuna inanılan “Goldilocks” bölgesinde kara delikleri teorize ediyorlar ve tespit etmeye başladılar. Bu kara deliklerin boyutları güneşin kütlesinin 100 ila 100.000 katı arasında değişir ve kozmosu kirleten küçük kara delikler ile galaksilerin merkezindeki süper kütleli olanlar arasında eksik bir bağlantıdır.

Çok az orta kütleli kara delik kesin olarak tespit edildi. Eylül 2020’de başka, daha küçük bir kara delik keşfedildi: Yerçekimi dalgalarını inceleyen gökbilimciler, iki küçük kara deliğin birleşmesiyle oluşan güneşin 150 katı kütleye sahip bir IMBH bulduklarını açıkladılar.

Ancak Paynter ve ortak yazarlar Melbourne Üniversitesi’nde astrofizikçi olan Rachel Webster ve Monash Üniversitesi’nde astrofizikçi olan Eric Thrane tarafından keşfedilenler kıyaslandığında korkunç.

Paynter, “IMBH’miz çok daha büyük” diyor. “Yıldız kara deliklerinden oluşuyorsa, gözlemlenen kütlesine ulaşmak için birçok nesil birleşme olmuştur.”

Yaklaşık 50.000 güneş ağırlığındaki benzer bir aday olan 3XMM J215022.4−055108, Mart 2020’de Astrophysical Journal Letters’da yayınlandı, ancak bu, yakındaki bir yıldızı parçaladığında bulundu. Paynter ve meslektaşlarının kullandığı yöntem, yerçekimsel merceklemeden yararlanıyor.

Yerçekimi merceği

GRB 950830, uzun bir yoldan kısa bir gama ışını patlamasıdır. Araştırmacılar tam olarak nereden geldiğinden emin değiller, ancak kozmosun karanlık ormanının derinliklerinde bir yerde. Patlamanın, iki nötron yıldızının birbirine çarparak aşırı miktarda enerji açığa çıkardığından şüpheleniyorlar.

Paynter, 1990 ile 1999 yılları arasında yaklaşık 2.700 gama ışını pingi toplayan NASA’nın Compton Gama-Işını Gözlemevindeki BATSE cihazından “yerçekimiyle merceklenmiş” bir gama ışını patlaması arıyordu. “Bir lens bulmak için en iyi şansı istedik, Bizim seçtiğimiz BATSE oldu “diyor Paynter.

GRB 950830, ekibin objektifli olduğunu bulduğu tek kişidir.

Paynter, “İlk heyecanım, 30 yıllık aramalara rağmen, istatistiksel açıdan güçlü adaylar bulunamadığından, ilk çekim odaklı GRB’yi bulmuş olmamdı” diyor. “Geçmişteki merceklenme algılama yöntemlerini büyük ölçüde iyileştiren, adayları da güçlü bir şekilde reddetmemize olanak tanıyan gelişmiş bir analiz yazılımı geliştirdik.”

Biraz daha analizden sonra daha da heyecan verici bir keşif gerçekleşti. Enerjik patlama, orta kütleli bir kara deliğin arkasında meydana gelmişti.

IMBH’nin inanılmaz yerçekimi kuvveti, etrafındaki her türlü ışığı ve elektromanyetik radyasyonu büktü. Gama ışını patlaması patladığında, evrende bize doğru ilerledi. Ancak IMBH ile karşılaştığında, sinyal bölündü, yerçekimsel mercekleme olarak bilinen bir fenomen.

Mercekleme, bir sinyalin yankısı olan bir gösterge işaretine sahiptir, çünkü gama ışını patlamasından gelen radyasyonun bir kısmının IMBH etrafında bükülürken Gözlemevindeki detektöre ulaşması daha uzun sürer. Bu çok ince bir fark. Paynter, “Bize ulaşmak için milyarlarca ışık yılı yol kat etmesine rağmen, varış süresindeki bu fark bizim durumumuz için sadece 400 ms.” Diye açıklıyor.

Bir IMBH’nin kesin tespiti değil, ancak başka bir iyi aday. Ayrıca gökbilimcilerin, bu IMBH’lerin kaçının derin uzayda gizlenebileceğini tahmin etmelerine yardımcı olur. Hesaplamaları Samanyolu yakınlarımızda 46.000 civarında olabileceğini gösteriyor, ancak Paynter ölçümde çok fazla belirsizlik olduğunu söylüyor. Daha fazla mercek adayı aramak belirsizliği azaltmaya yardımcı olacaktır.

Paynter, “İdeal olarak gelecekte diğer katalogları da analiz edeceğiz” diyor.

Belki de, Thrane, IMBH’lerin yıldızların ve galaksilerin oluşmasından önceki bir zamana ait erken evrenin eski kalıntıları olabileceğini öne sürüyor. Durum buysa, “bugün galaksilerin kalbinde yaşayan süper kütleli kara deliklerin tohumları” olabilirler.

Bu yıl en son uzay haberlerinden haberdar olmak için CNET’in 2021 Uzay Takvimini takip edin. Hatta kendi Google Takviminize bile ekleyebilirsiniz.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz