Çarpışmanın yarattığı 'fosil galaksilerde' iki süper kütleli kara delik bulundu ve bunlar o kadar büyük ki çarpışmayı ve birleşmeyi reddediyorlar. Bu keşif, süper kütleli kara delik birleşmelerinin teoride tahmin edilmesine rağmen neden hiç gözlemlenmediğini açıklayabilir.
Süper kütleli kara delik sistemi eliptik gökada B2 0402+379'da yer almaktadır. İki kara deliğin toplam kütlesi 28'dir bir milyar Güneş'in iki katından daha büyük olması onu şimdiye kadar görülen en büyük ikili kara delik yapıyor. Sadece bu da değil, bu sistemin ikili bileşenleri, birbirlerinden yalnızca 24 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir çift süper kütleli kara delikte birbirine en yakın olanlardır.
Bu, her iki nesneyi ayrı ayrı görmeye yetecek kadar ayrıntılı olarak çözümlenen tek ikili kara deliktir. İlginç bir şekilde, iki nesnenin yakınlığı onların çarpışıp birleşmeleri gerektiğini düşündürse de, 3 milyar yıldan fazla bir süredir birbirlerinin etrafında aynı yörünge dansı içerisindeymiş gibi görünüyorlar.
İlgili: Dünya'ya en yakın süper kütleli kara delik çifti, galaktik bir çarpışmanın enkazında bulunuyor
İkiliyi Hawaii'deki Gemini North teleskopu tarafından toplanan verilerde keşfeden ekip, süper kütleli kara deliklerin devasa kütleleri nedeniyle birleşmelerinin engellendiğine inanıyor.
Ekibin bir üyesi ve Stanford Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Roger Romani, “Normalde, daha hafif kara delik çiftleri içeren galaksiler, ikisini hızlı bir şekilde bir araya getirmeye yetecek kadar yıldıza ve kütleye sahip gibi görünüyor” dedi. ifade. “Bu çift çok ağır olduğundan işin yapılması için çok fazla yıldız ve gaz gerekirdi. Ancak ikili, merkezi galaksiyi bu tür maddelerden temizleyerek onu çalışmaz hale getirdi.”
İki çift süper kütleli kara delik uyumlu değil… henüz
B2 0402+379, bir grup yıldız ve gazın tek bir devasa galakside birleştiğinde ne olacağını temsil eden bir “fosil kümesidir”. Çekirdeğindeki iki süper kütleli kara deliğin devasa kütlesi, kümedeki birkaç galaksinin bir araya gelip birleşmesi sırasında daha küçük kara delikler arasındaki bir dizi birleşmenin onları yarattığını gösteriyor.
Bilim adamları, hepsinin olmasa da çoğu galaksinin kalbinde, milyonlarca veya milyarlarca güneşe eşdeğer kütleye sahip devasa bir kara deliğin bulunduğuna inanıyor. Tek bir yıldız çökerek bu kadar büyük kara delikler oluşturamaz; dolayısıyla süper kütleli kara deliklerin, art arda daha büyük ve daha büyük kara deliklerin birleşme zincirleri yoluyla doğduğu düşünülüyor.
Bilim adamları, aynı galaksiler çarpışıp birleştiğinde, çekirdeklerindeki süper kütleli kara deliklerin ikili bir eşleşme oluşturmak üzere birlikte hareket ettiğini öne sürüyorlar. Birbirlerinin yörüngesinde dönerken, bu kara delikler uzay-zamanda yerçekimsel dalgalar adı verilen ve açısal momentumu ikiliden uzağa taşıyan dalgalanmalar yayar ve kara deliklerin birbirine daha yakın yörüngede dönmesine neden olur.
Sonunda, kara delikler birbirine yeterince yakın olduklarında, yerçekimi devralmalı ve kara delikler, onları oluşturmak için çarpışan kara deliklerin yaptığı gibi çarpışıp birleşecektir. Soru şu: Bazı süper kütleli kara delikler çarpışmayı durdurabilecek kadar büyük olabilir mi?
Bu ağır kara delik sistemini daha iyi anlamak için ekip, Gemini North'un Gemini Çok Nesneli Spektrograf (GSO) cihazı tarafından toplanan arşiv verilerine başvurdu. Bu, iki süper kütleli kara deliğin yakınındaki yıldızların hızını ve dolayısıyla bu iki kara deliğin toplam kütlesini belirlemelerine olanak tanıyor.
Roman, “GMOS'un mükemmel duyarlılığı, galaktik merkeze baktığımızda yıldızların artan hızlarını haritalandırmamıza olanak sağladı” diye ekledi. “Bununla, oradaki kara deliklerin toplam kütlesini çıkarabildik.“.
Durmuş birleşme
Sistemdeki iki kara deliğin kütlesi o kadar büyük ki ekip, iki süper kütleli kara deliği birbirine yaklaştırmak için etraflarında olağanüstü sayıda yıldızın olması gerektiğine inanıyor. Ancak bu gerçekleşirken ikiliden sızan enerji, maddeyi çevresinden uzağa fırlatıyordu.
Bu, B2 0402+379'un merkezini, ikili sisteme yeterince yakın olan yıldızlardan ve gazdan yoksun bırakarak ondan enerji çıkarmasına neden oldu. Sonuç olarak, bu iki süper kütleli kara deliğin birbirlerine doğru ilerleyişi, birleşmeden önceki son aşamalara yaklaşırken durduruldu.
Ekibin sonuçları, galaksi birleşmelerinden sonra süper kütleli ikili kara deliklerin oluşumuyla ilgili önemli bir bağlam sağlıyor, ancak aynı zamanda bu ikililerin kütlesinin, kara deliklerin takip etmesini önlemede ayrılmaz olduğu fikrini de destekliyor.
Ekip şu anda, şimdiye kadar keşfedilen bu en ağır ikilideki iki süper kütleli kara deliğin, füzyondaki bu duraklamayı sonunda aşıp aşamayacağından veya kalıcı olarak füzyon belirsizliği durumunda mı kalacağından emin değil.
Araştırmanın başyazarı ve Stanford lisans öğrencisi Tirath Surti, “B2 0402+379'un çekirdeğine ilişkin araştırmaları takip etmeyi ve burada ne kadar gaz bulunduğunu görmeyi sabırsızlıkla bekliyoruz” dedi. “Bu bize süper kütleli kara deliklerin sonunda birleşip birleşemeyeceği veya ikili olarak takılıp kalamayacakları konusunda daha fazla fikir vermeli.”
Bu devasa hesaplaşmayı durdurmanın bir yolu, başka bir galaksinin B2 0402+379 ile birleşmesi, böylece karışıma daha fazla yıldız, gaz ve başka bir büyük kara deliğin eklenmesi ve bu hassas dengenin bozulmasıdır. Ancak B2 0402+379'un milyarlarca yıldır hiçbir müdahaleye uğramamış fosil bir galaksi olması bu senaryoyu olası kılıyor.
Bu araştırmanın doğruladığı şeylerden biri, Gemini Uluslararası Gözlemevi'ni oluşturmak üzere Şili And Dağları'ndaki bir dağdaki Gemini Güney teleskopu ile birleştirilen Gemini North gibi teleskoplardan elde edilen arşiv verilerinin gökbilimciler için ne kadar yararlı olduğudur.
Nation Science'taki Gemini Uluslararası Gözlemevi programının yöneticisi Martin Steele, “Gemini Uluslararası Gözlemevi'ne hizmet eden veri arşivi, henüz keşfedilmemiş bilimsel keşiflerden oluşan bir altın madeni içeriyor” dedi. “Bu devasa kara delik ikilisinin kolektif ölçümleri, bu zengin arşivi keşfeden yeni araştırmaların potansiyel etkisinin çarpıcı bir örneğidir.”
Ekibin araştırması şu adreste yayınlandı: Astrofizik Dergisi.
“Analist. Tutkulu zombi gurusu. Twitter uygulayıcısı. İnternet fanatiği. Dost pastırma hayranı.”
More Stories
Devam eden helyum sızıntısı, Boeing’in Starliner uzay aracında ek gecikmelere neden oluyor
Köpekbalıkları neden kıyıya yakın yüzüyor? Bilim insanları sonunda cevabı buldu
SpaceX Falcon 9 Cuma günü geç saatlerde Uzay Sahili üzerinde gökyüzünü aydınlatacak