Gökbilimciler evren boyunca gizlenen, gizemli kara delikler bulmuş olabilir

Astronomlar, geçtiğimiz onlarca yıl içerisinde kimisi küçük, kimisi büyük pek çok kara delik tespit ettiler. Daha küçük olan karadelikler sadece birkaç güneş boyutundayken, daha büyük olan kara delikler kütle olarak milyonlarca güneşin toplamına eşitti. Ancak bütün bu keşifler sırasında orta boyutlu kara deliklerin nerede olduğu sorusu hep cevapsız kaldı.

Daha küçük ve daha büyük kara delikler arasındaki bu kayıp bağlantı, uzun süredir bilim insanlarından saklanmayı başardı. Ancak geçtiğimiz Çarşamba günü Astrophysical Journal’da yayınlanan bir araştırma, bu “ara kara deliklerin” nerede saklandığını keşfetmiş olabilir.

Geçmişte, gökbilimciler orta büyüklükteki kara deliklerin varlığını teori olarak kabul etmişlerdi. Ancak onları nasıl bulacağımız sorusu varlığını sürdürmekteydi. Kara delik avcılarının normalde kullandıkları yöntemin aksine bu kara deliklere düşen cisimlerin yaydığı ışığın tespit edilmesi oldukça zor.

Washington Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve çalışmanın başyazarı Vivienne Baldassare, “Orta büyüklükteki kara deliklerin oluşumuyla ilgili teorilerin çoğu, yalnızca çok erken evrende bulunan koşullara dayanır. Gerçekten yoğun yıldız kümelerinde kozmik zaman boyunca oluşabileceklerini öneren başka bir teoriyi test etmek istedik” dedi.

Nükleer yıldız kümeleri, çoğu gökadanın (galaksi) merkezini işgal eden özellikle yoğun, büyük kütleli yıldız gruplarıdır. Bu kümeler, bildiğimiz en yoğun yıldız ortamlarıdır. Araştırmacılar, bu teoriyi test etmek için dünyanın en güçlü X-ışını teleskopu olan Chandra X-Ray Gözlemevi‘ni kullandılar. Bu aşırı hassas uzay teleskobu, Dünya’nın yörüngesinde dönerek derin uzaydan yayılan en zayıf X-ışını ışınımlarını bile yakalamak için özel olarak tasarlanmıştır. Araştırmacılar, 108 farklı galaksideki nükleer yıldız kümelerindeki kara deliklerin X-ışını imzalarını aramak için teleskopu kullandılar.

Baldassare, “Chandra, temelde bu tür işleri yapabilen dünyadaki tek cihazdır” dedi ve devam etti: “Bu çok kompakt nükleer yıldız kümelerinde kara delik imzaları ararken önemli olan, X-ışını kaynaklarının konumlarını çok hassas bir şekilde belirleyebiliyor.“

Analizlerinden sonra araştırmacılar, bir nükleer yıldız kümesinin belirli bir kütle ve yoğunluk eşiğinin üzerinde olması durumunda, bir kara deliğin göstergesi olan X-ışını işaretlerini yaydığını ve bunu eşiğin altındaki kümelerin iki katı oranında yaptığını buldular. Ayrıca nükleer yıldız kümeleri içindeki koşulların daha küçük kara deliklerin orta boyuta büyümesine izin verebileceğine dair kanıtlar da buldular.

Araştırma raporunda, “bu, temel olarak, yeterince büyük ve kompakt olan yıldız kümelerinin bir kara delik oluşturabilmesi gerektiği anlamına gelir” deniliyor. Araştırmacılar, daha önceki çalışmalarda bu tür nükleer yıldız kümelerinde kara delikler bulunduğuna dair kanıtlar bulunsa da, bu bölgelerin neden kara delikler oluşturmaya elverişli olduğunun tam olarak bilinmediğini söylüyorlar.

Yine de Baldassare, ekibin nükleer küme kaynaklı kara delikleri bulma arayışındaki ilerlemesini özellikle heyecan verici olarak nitelendiriyor: “Bu kara deliklerin çoğunun, süper kütleli kara delikler ile yıldız kütleli karadelikler arasında, varlıklarına dair çok az kanıt bulunan ara kütle rejiminde olmasını bekliyoruz.“