Gökbilimciler Dünya’ya en yakın kara deliği buluyor ve Güneş benzeri bir yoldaş yıldızı var

Gökbilimciler, bizden sadece 1.570 ışıkyılı uzaklıkta, Güneş’ten yaklaşık on kat daha büyük sessiz bir canavar olan, Dünya’ya en yakın bilinen kara delik adayını buldular.*. Güneş benzeri yıldız arkadaşının maskaralıklarıyla bulundu, ancak nasıl ortaya çıktığı bir kafa kaşıyıcı. [link to paper].

Yalnızca Samanyolu galaksimizde muhtemelen yüz milyon kara delik var, ancak onları bulmak zor. En kolay yol, eşlik eden bir yıldıza sahip ikili bir sistemde olmaları ve malzemenin yıldızdan sıyrılıp kara deliğe düşmesine yetecek kadar yakın olmalarıdır. O Son Büyük Adımın dışında yığıldığında malzeme ısınır ve çok fazla yüksek enerjili radyasyon yayar, bu da temelde kara deliğin varlığını ilan eder.

Ancak kara delik tek başınaysa veya yıldızın yörüngesinde daha uzakta dolandığı bir ikili dosyadaysa, sakin, tespit etmeyi zorlaştırıyor. Kara deliklerle ilgili olan şey, onlar siyahbu yüzden sadece muazzam yerçekimleri ile tespit edilebilirler.

Yine de, koşullar doğruysa bu onları ortaya çıkarabilir.

Bu yenisinin durumunda, öyleydiler. Ama o zaman bile, bu zor bir keşif.

Phil Plait Kötü Astronomi art_imbh_tde

Phil Plait Kötü Astronomi art_imbh_tde

Orta kütleli bir kara delik tarafından parçalanmak üzere olan bir yıldızın resmi. Materyal eksiklik deliğine düşerek çok sayıda X-ışını oluşturur ve astronomların kara delik hakkında çok şey öğrenmesini sağlar. Kredi bilgileri: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Gaia uzay aracı, yaklaşık iki uzay aracının yerlerini haritalamak için bir Avrupa Uzay Ajansı görevidir. milyar yıldızlar. Sadece gökyüzündeki konumlarını olağanüstü doğrulukta elde etmekle kalmaz, aynı zamanda hareketlerini ve renklerini de ölçer.

İki yıldız birbirinin yörüngesinde dönerse, her biri gökyüzünde çok küçük bir elips izleyecektir. Çoğu durumda bu fiziksel hareket görülemeyecek kadar küçüktür, ancak geniş bir yörünge ayrımına sahip nispeten yakın ikili sistemler için Gaia, bir yıldızın konumunda zaman içinde bu değişikliği tespit edebilir.

Gaia veri tabanında yaklaşık 170.000 böyle kıpır kıpır ikili yıldız var. Buradaki gökbilimciler, yıldızlardan birinin gerçekten çok büyük olduğunu gösteren, alışılmadık derecede büyük harekete sahip olanları aradılar, ancak sistemden gelen genel ışığın beklenenden daha zayıf olduğu yerler. Devasa yıldızlar parlaktır, bu nedenle ikilinin hareketi birinin kütleli ancak aşırı derecede yetersiz ışıklı olduğunu gösteriyorsa, bu bir kara delik olabilir.

Bir avuç umut verici aday buldular, ancak daha dikkatli bir analizden sonra sağlam görünen birini buldular: Gaia DR3 yıldızı 4373465352415301632 – kolaylık olması için ona Gaia BH1 (“Gaia Kara Delik 1”) diyorlar. Biraz daha soğuk ve daha az kütleli olmasına rağmen Güneş’e çok benzediğini gösteren renkleri ve parlaklığı ile Yılancı takımyıldızında bir yıldızdır. Gaia, parlaklığı ile tutarlı olarak bizden 1.570 ışıkyılı uzaklıkta paralaks yoluyla mesafesini doğrudan ölçer.

Yıldızın gökyüzünde küçücük bir elips yapması gerçeği olmasaydı, bu tamamen dikkat çekici olmazdı. Yakınlarda onunla ilişkilendirilebilecek başka yıldız yok, ama orada, 185,6 günlük bir periyotla gökyüzünde ileri geri hareket ediyor.

Birkaç farklı yer tabanlı teleskop kullanarak yıldızın spektrumlarını elde ettiler ve bunları yıldızın görünmeyen arkadaşının yörüngesinde dolanırken Doppler kaymasını ölçmek için kullandılar. Yıldızın hızı oldukça yüksektir, saniyede yüz kilometrenin oldukça üzerindedir, bu da eşlik eden nesnenin gerçekten çok büyük olduğunu gösterir. Güneş’in kütlesinin 9,8 ± 0,2 katı olduğunu buldular., ve bu kattığı. Bu kütleye sahip normal bir yıldız, Güneş benzeri yıldızdan binlerce kez daha parlak olacak ve onu tamamen kaplayacak şekilde olağanüstü derecede parlak olacaktır.

Cismin çok büyük ama tamamen karanlık olduğu gerçeği, ancak bu bir kara delik ise gerçekten açıklanabilir. Teknik olarak doğrulanmadı, bu yüzden aday olarak adlandırmalıyız, ancak verilere göre makul miktarda paraya bahse girerim ki bu bir kara delik.

Yıldızlı bir arka plana karşı sessiz bir kara delik gösteren sanat eseri.  Kredi: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

Yıldızlı bir arka plana karşı sessiz bir kara delik gösteren sanat eseri. Kredi: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

Yıldızlı bir arka plana karşı sessiz bir kara delik gösteren sanat eseri. Kredi: NASA, ESA, D. Coe, G. Bacon (STScI)

O da garip bir sistem. Normal yıldızlarla yörüngede olan başka kara delikler biliyoruz, ancak hiçbiri bu kadar geniş bir şekilde ayrılmadı; Mars, Güneş’ten ne kadar uzaksa, yıldız da karadelikten kabaca o kadar uzaktadır. Bu aslında kara deliğin oluşma şeklinden dolayı bir problem.

Başlangıçta, güçlü bir canavar olan Güneş’in kütlesinin kabaca 20 katı olan bir yıldız olurdu. Doğduktan sadece birkaç milyon yıl sonra çekirdeğindeki yakıt tükenecekti, düşük kütleli yıldız ise hala normal bir yıldız olma yolunda ilerliyordu. O zaman devasa yıldız şişerek devasa bir kırmızı süperdev haline gelirdi, daha küçük yıldızı fiziksel olarak içine alacak kadar büyük. Bu denir ortak zarf bir ikilinin aşaması. Genel olarak, daha büyük kütleli yıldızın dış katmanları, daha düşük kütleli yıldızın hareketiyle fırlatılır ve sırayla iki yıldız birbirine daha yakın hareket eder, ancak bu durumda ikincisi muhtemelen bunu verimli bir şekilde yapamayacak kadar hafiftir.

Bu senaryodan bu kadar uzakta bir yıldız almak zor; normalde aralarında sadece birkaç milyon kilometre olurdu. Bir noktada, daha büyük kütleli yıldız bir süpernova olarak patlar ve bir miktar kütle kaybeder, bu da ikinci yıldızı daha uzağa taşıyabilir… ama çok fazla değil.

Sistemde bir zamanlar üçüncü bir yıldız olması mümkündür ve bu, sistemi açıklamaya yetecek kadar yörüngelerle uğraşabilir, ancak bu durum titizdir ve çalışacak dar bir parametre kümesi vardır. Ayrıca sistemin bir yıldız kümesinde doğmuş olması ve yakın geçişler sırasında diğer yıldızların yerçekimi etkisi ikiliyi bugün gördüğümüz şeye sokabilir.

Şimdi asıl soru, bunun gibi sistemler ne kadar yaygın? Bir tanesi daha önce yakındaki bir galakside görülmüştü – Gaia BH1 gazetesinin Baş Araştırmacısı Kareem El-Badry, bunu da daha önceki bir tanesini bulmaya çalıştı – ancak bunun bize yakın olması, bunun gibi sistemlerin yaygın olduğunu ima ediyor. . Galaksi 120.000 ışıkyılı genişliğindedir, bu nedenle bu şeyler nadirse, o zaman en yakın olanın bu kadar yakın olması pek olası değildir. Yaygınlarsa, Gaia’nın gelecekte birkaç tane daha bulması muhtemeldir; aynı yıldızları ne kadar uzun süre gözlemlerse, hareketlerini algılaması o kadar kolay olur.

Milyonlarca ve milyarlarca ışıkyılı uzaklıktaki uzak galaksilerdeki binlerce ve binlerce kara deliği bilmemiz ironiktir, çünkü bunlar gerçekten muazzamdır ve gerçekten muazzam miktarda enerji yayarlar, yine de kendi galaksimizdeki kara deliklerin büyük çoğunluğu bizim için tamamen görünmezler.

Şimdi. görünmezler şimdi, ama onları bulmakta her zaman daha iyiye gidiyoruz. Karanlıklar ama sonsuza kadar saklanamazlar.

* Bunun insani açıdan hala çok uzun bir yol olduğunu belirteceğim – 15 katrilyon kilometre! – yani bizim için tehlike yok.

show_about_SURREALESTATE_s1

show_about_SURREALESTATE_s1

Leave a Comment