Araştırma: Bulunması en zor kara delikler galaksimizin merkezinde mi gizleniyor?

Bilim ve Teknoloji Nis 22, 2023 Yorum Yok

Paul Sutter*

Evrende bulunması en güç kara delikler, Aka ya da Ufak olanlar değil, orta büyüklükte olanlardır. Gökbilimcilerden oluşan bir takım, bu kara delikleri yakalamak için uzay-zamanda meydana gelen dalgalanmaları kullanan yeni bir metot geliştirdi.

Kara deliklerin bilinen iki genel çeşidi var. Büyüklüğü Güneş’in kütlesinin birkaç sert ile birkaç düzine sert ortasında değişen yıldız kütleli kara delikler mevcut. Ayrıyeten, üstün kütleli kara delikler de var; bu kara deliklerin kütleleri bir milyon Güneş kütlesinden 50 milyar Güneş kütlesine varıncaya dek çeşitlilik gösterir.

PEKİ YA ORTADA KALANLAR?

Gökbilimciler, Güneş’in birkaç bin sert kütleye sahip ‘ara kütleli kara delikler’ (IMBH) diye de bilinen bu iki uç nokta ortasında kalan birtakım kara delikler olabileceğini öne sürüyor.

Bununla birlikte, ortada bir Problem var: Onlarca yıldan bu yana bu kara delikleri arıyor olmamıza rağmen onları hâlâ bulabilmiş değiliz. Hâl böyleyken, arXiv.org isimli ön baskı sunucusu için bir makale yazan bir gökbilim grubu, kara deliklerin Samanyolu’nun merkezindeki hareketlerinden Dolayı uzay-zamanda ortaya çıkan hisli dalgalanmaları kullanarak IMBH’leri avlamak için yeni bir metot önerdi.

SÜPER KÜTLELİLİĞE GİDEN YOLDA YALNIZCA BİR BASAMAK

Gökbilimciler umutsuz biçimde bir IMBH bulmak istiyor; çünkü bu keşif onların kara deliklerin oluşum tarihini bir ortaya getirmelerine yardım edecek. Şu Lahza anladığımız kadarıyla, dev kara delikler şimdiki halleriyle ortaya çıkmadı. Daha fazla, sırf yıldız kütleli kara delikler olarak ortaya çıktılar. Akabinde, Çehre milyonlarca Yıl boyunca Fazla yakınlarında gezinen unsur kümelerini yok ettiler ve birebir vakitte birbirlerini bularak birleştiler ve süratle şu anki etkileyici boyutlarına ulaştılar. Bu hızlı büyüme, geride Fazla az IMBH’nin kalması gerektiğini ortaya koydu; zira kara deliğin sahip olduğu bu boyut, bir kara deliğin harika kütleli olmaya hakikat giden yolunda yalnızca süreksiz bir basmağı temsil ediyor.

Diğer yandan, öteki kara delik oluşum modelleri, aslında IMBH’lerin hakikaten de yaygın olabileceğini fakat saptanmasının güç olabileceğini gözler önüne serdi. Örneğin, galaktik çekirdekteki çok sıkışık şartlar, muhtemelen binlerce Aka lakin üstün kütleye sahip olmayan kara delik yaratmaya Amade hale gelmiş olabilir. Ne Mevcut ki galaksinin tam merkezinde bulunan muhteşem kütleli kara delik görüş alanımıza hâkim olacağı için Laf konusu Uzaklık kütleli kara delikler gizleniyor olabilir.

KÜTLEÇEKİM DALGALARI SAYESİNDE BULUNACAKLAR

Yeni araştırmanın muharrirleri bu ihtimalleri test etmek maksadıyla, Avrupa Uzay Ajansı’nın 2037 yılında vazifeye almayı tasarladığı, planlanmış bir kütleçekim dalgası dedektörü olan Lazer İnterferometre Uzay Anteni’ni (LISA) kullanmayı ümit ediyor. Gözlemevi, birinci Defa Einstein’ın öngördüğü, uzay-zamandaki hisli dalgalanmalar olan kütleçekim dalgalarını Güneş Sistemi’nden geçtiği esnada saptayacak.

Lazer İnterferometre Kütleçekim Dalgası Gözlemevi (LIGO) ve Virgo üzere emsal yer bazlı gözlemevleri, yıldız kütleli kara deliklerin birleşmelerini saptama alanında hâlihazırda göz Müşteri bir muvaffakiyete ulaştı; buna rağmen, bu araçlar, daha Aka rastgele bir şeyden yayılan sinyalleri saptamak için gereken frekanslara hassas değil.

LISA programı, Güneş’in yörüngesinde dönen ve ortalarındaki arayı Daimi gözetecek üç uydudan oluşacak. Bir kütleçekim dalgası yayıldığında, uydular, okyanusta yayılan bir gelgit dalgasını ayrım eden şamandıralar üzere bariz bir izi kaydedecek.

GÖKBİLİMCİLERİN BİRAZ DA TALİHE MUHTAÇLIĞI OLACAK

Gökbilimcilerin IMBH’leri aramak için biraz da talihe muhtaçlığı olacak. Galaktik merkezde bulunan bir IMBH, daha Ufak bir kara delik, bir nötron yıldızı ya da bir ak cüce üzere başıboş gezinen ağır bir cisim yakalarsa, yaşanacak süreç LISA’nın Aka ihtimalle saptayabileceği kütleçekim dalgaları yayar. IMBH’nin kendisi, merkezde bulunan muhteşem kütleli kara deliğin yörüngesinde döneceğinden, bu kütleçekim dalgaları, IMBH’nin hareketi sebebiyle, yanınızdan geçen bir ambulanstan yayılan sesteki artış ve azalma da olduğu üzere, bir ‘Doppler kaymasına’ maruz kalacaktır.

Şayet galaktik merkezimizde gereğince IMBH gizleniyorsa, bu sessiz yıkım faaliyetleri kütleçekim dalgalarında hisli imzalar bırakabilir. Öte yandan, önerilen metot şimdi tamamlanmış olmaktan uzak: LISA, IMBH’leri sırf bin ile 100 bin Güneş kütlesi arasındalarsa saptayabilecek. Emin olmak için beklemek gerekecek lakin işe yarayabilir.

* SUNY Stony Brook Üniversitesi ve New York Flatiron Enstitüsü’nde astrofizik alanında araştırmacı profesör


Yazının yepyenisi Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

Yorum Yok

Yorum Yap

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir