Kara delikler, astrofizikçilerin evreni anlama çabalarındaki en önemli parçalardan bir tanesi. Dolayısıyla bilim insanları, Samanyolu Galaksisi’ndeki tüm kara delikleri saymaya çalışıyor. Ancak yapılan yeni bir araştırma sonucundai bilim insanlarının varlığından dâhi haberleri olmayan bir kara delik sınıfını gözden kaçırdığı ortaya çıktı.
Science dergisinde yayınlanan bir araştırmada gökbilimciler, kara delikleri araştırmada kullanılabilecek yeni bir yol önerdi. Ayrıca bu araştırmada, evrendeki bilinen en küçük kara delikten daha küçük bir kara delik sınıfının var olabileceği gösterildi.
Ohio Devlet Üniversitesi Astronomi Profesörü ve araştırmanın başyazarı Todd Thompson, “Kara delik aramalarımızda gerçekten araştırmadığımız farklı bir popülasyonun olduğunu gösterdik” dedi. Thompson, bu kara deliklerin yeni bir araştırma alanının kapılarını açtığını da dile getirdi.
Eksik sonuçlar
Bir şehirdeki nüfus sayımında 1,75 metre ve bundan daha uzun insanların sayıldığını, sayımı yapan kişilerin ise 1,75 metreden kısa insanların var olduğunu dâhi bilmediğini düşünün diyen Thompson, bu sayımdan elde edilecek verinin eksik olacağını ve popülasyona dair doğru sonuçları vermeyeceğini söyledi. Todd Thompson, kara delik araştırmalarında da verdiği bu örneğe benzer bir durumun yaşandığını ifade etti.
Kara delikler, bazı yıldızların ölmesi, içine çökmesi ve patlamasıyla oluşuyor. Gökbilimciler, ayrıca nötron yıldızlarını da araştırıyor. Her ikisi de Dünya’daki elementler hakkında ve yıldızların nasıl yaşayıp öldüğü hakkında oldukça ilginç bilgilere ev sahipliği yapıyor olabilir. Ancak bu bilgilerin ortaya çıkarılması için ilk önce kara deliklerin nerede olduğunun bilinmesi gerekiyor. Gökbilimcilerin, ayrıca neye baktıklarını da biliyor olması gerekiyor.
Kara delikler, çoğunlukla ikili sistem adı verilen yerlerde bulunuyorlar. Yani iki yıldızın, birbirilerinin etrafındaki ortak yörüngenin çekimine birlikte kilitlenecek kadar yakın oldukları yerler. Bu yıldızlardan bir tanesi öldüğünde diğeri kalabiliyor ve ölü yıldızın (kara deliğin ya da nötron yıldızının) bir zamanlar yaşadığı yerde yörüngesine devam ediyor.
Kara delikleri araştıran bilim insanları, yıllarca kara deliklerin Güneş'in yaklaşık 5 ila 15 katı kütlede olduklarını düşünüyorlardı. Nötron yıldızları ise Güneş'in kütlesinin 2,1 katından daha büyük olmuyordu. Eğer ki Güneş'in kütlesinin 2,5 katıysa kara deliğe çöküyordu.
Yeni keşifler
2017 yılının yaz aylarında LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), 1,8 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galakside iki kara deliğin birleştiğini gözlemledi. Bu kara deliklerden bir tanesinin kütlesi Güneş'in 31 katı, diğeriyse Güneş'in kütlesinin 25 katıydı.
Thompson, bu keşifle ilgili olarak “Bir anda herkes çok şaşırmıştı çünkü bu olağanüstü bir şeydi. Sadece LIGO’nun çalıştığını gösterdiği için değil gözlemlenen kara deliklerin kütlesi çok büyüktü. Bu büyüklükteki kara delikler oldukça önemlidir, onları daha önce hiç görmemiştik” dedi.
Thompson ve diğer astrofizikçiler uzun süre boyunca kara deliklerin, bilinen aralıktan daha farklı boyutlarda olabileceğinden şüphelenmişti ve LIGO’nun keşfiyle daha büyük kara deliklerin var olabileceği kanıtlanmıştı. Ancak en büyük nötron yıldızı ile en küçük kara delikler arasında çok büyük bir fark kalmamıştı. Thompson da bu gizemi çözüp çözemeyeceğini düşündü.
Thompson ve diğer bilim insanları, Samanyolu’ndaki 100 bin yıldızdan ışık spektrumları toplayan APOGEE’den elde edilen verileri birleştirmeye başladı. Thompson, spektrumun, bir yıldızın başka bir objenin etrafında dönüp dönmediğini gösterebileceğini fark etti. Spektrumdaki değişiklikler, bir yıldızın görünmeyen bir 'arkadaşının' etrafında döndüğünü gösterebiliyordu.
Thompson, bu değişiklikleri gösteren, bir kara deliğin yörüngesinde dönüyor olabilen yıldızları aramaya başladı. APOGEE verilerini 200 yıldıza kadar daralttı. Daha sonra verileri ikili sistemler üzerinde çalışmış olan Ohio Ünveristesi’ndeki Tharindu Jayasinghe’ye verdi.
Bu veriler, bir 'şeyin' etrafında dönen devasa bir kızıl yıldızı buldu. Ancak yapılan hesaplamalara göre bu 'şey', Samayolu’ndaki bilinen kara deliklerden daha küçük, bilinen birçok nötron yıldızından ise daha büyüktü. Daha fazla hesaplama ve Tillinghast Reflector Echelle Spectrograph ile Gaia uydusundan alınan ek verilerle, düşük kütleli bir kara delik bulduklarını keşfettiler. Kütlesi, Güneş'in 3,3 katıydı.
Thompson, bu keşifle ilgili olarak “Burada yaptığımız şey, kara delikleri araştıracak yeni bir yol bulmaktı. Ancak gökbilimcilerin bilmediği yeni bir kara delik sınıfını belirledik. Kütleleri; oluşumları, evrimleri ve doğalarıyla ilgili bilgi veriyor” dedi.
