Kara Deliklerin Sırları: Orta Boyutlu Kara Delikler Nerede?
Astronomlar, son birkaç on yılda hem küçük hem de büyük pek çok kara delik keşfettiler. Küçük kara delikler yalnızca birkaç güneş kütlesine sahipken, büyük olanlar milyonlarca güneşin kütlesine eşit olabiliyor. Ancak, bu keşifler sırasında orta boyutlu kara deliklerin nerede olduğuna dair sorular hâlâ cevapsız kaldı. Daha küçük ve daha büyük kara delikler arasındaki bu kayıp bağlantı, uzun süre boyunca bilim insanlarının dikkatinden kaçtı. Ancak geçtiğimiz Çarşamba günü, Astrophysical Journal’da yayınlanan bir araştırma, bu “ara kara deliklerin” nerede gizlendiğine dair önemli ipuçları sunmuş olabilir.
Geçmişte gökbilimciler, orta büyüklükteki kara deliklerin varlığını teorik bir kavram olarak kabul etmişlerdi. Ancak, onları nasıl bulacağımız sorusu hâlâ bir muamma olarak kalmıştı. Kara delik avcılarının genelde kullandıkları yöntemlerin aksine, bu kara deliklere düşen cisimlerin yaydığı ışığı tespit etmek oldukça zor bir görev. Washington Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan ve çalışmanın başyazarı Vivienne Baldassare, “Orta büyüklükteki kara deliklerin oluşumuyla ilgili teorilerin çoğu, yalnızca çok erken evrende bulunan koşullara dayanıyor. Gerçekten yoğun yıldız kümelerinde kozmik zaman boyunca oluşabileceklerini öneren başka bir teoriyi test etmek istedik” şeklinde konuştu.
Nükleer yıldız kümeleri, çoğu gökadanın merkezini işgal eden, özellikle yoğun ve büyük kütleli yıldız gruplarıdır. Bu kümeler, bildiğimiz en yoğun yıldız ortamları olarak tanımlanabilir. Araştırmacılar, bu teoriyi test etmek amacıyla dünyanın en güçlü X-ışını teleskobu olan Chandra X-Ray Gözlemevi‘ni kullandılar. Bu aşırı hassas uzay teleskobu, Dünya’nın yörüngesinde dönerken derin uzaydan yayılan en zayıf X-ışını ışınımlarını bile yakalayabilmek için özel olarak tasarlanmıştır.
Araştırmacılar, 108 farklı galaksideki nükleer yıldız kümelerindeki kara deliklerin X-ışını imzalarını bulmak için bu teleskopu kullandılar. Baldassare, “Chandra, bu tür işleri gerçekleştirebilen dünyadaki tek cihazdır” dedi ve ekledi: “Bu çok kompakt nükleer yıldız kümelerinde kara delik imzalarını ararken önemli olan, X-ışını kaynaklarının konumlarını çok hassas bir şekilde belirleyebilmemizdir.”
Analizlerinden sonra araştırmacılar, bir nükleer yıldız kümesinin belirli bir kütle ve yoğunluk eşiğinin üzerinde olması durumunda, kara deliklerin göstergesi olan X-ışını işaretlerini yaydığını ve bu durumu eşiğin altındaki kümelerin iki katı oranında gerçekleştirdiğini buldular. Ayrıca, nükleer yıldız kümeleri içindeki koşulların daha küçük kara deliklerin orta boyuta büyümesine izin verebileceğine dair kanıtlar da elde ettiler. Araştırma raporunda, “Bu, temel olarak, yeterince büyük ve kompakt olan yıldız kümelerinin bir kara delik oluşturabilmesi gerektiği anlamına geliyor” deniliyor.
Araştırmacılar, daha önceki çalışmalarda bu tür nükleer yıldız kümelerinde kara delikler bulunduğuna dair kanıtlar elde edilmiş olsa da, bu bölgelerin neden kara delik oluşturma potansiyeline sahip olduğunun tam olarak bilinmediğini belirtiyorlar. Yine de Baldassare, ekibin nükleer küme kaynaklı kara delikleri bulma arayışındaki ilerlemeyi oldukça heyecan verici buluyor: “Bu kara deliklerin çoğunun, süper kütleli kara delikler ile yıldız kütleli kara delikler arasında, varlığına dair çok az kanıt bulunan ara kütle rejiminde bulunmasını bekliyoruz.”
