Ana sayfa 148. Sayı LIGO’nun keşfettiği çift kara delik, başlangıçta büyük kütleli bir yıldız mıydı?

LIGO’nun keşfettiği çift kara delik, başlangıçta büyük kütleli bir yıldız mıydı?

137
PAYLAŞ
LIGO’nun birleşen iki kara delikten tespit ettiği kütleçekimsel dalgaların bir betimi. Fermi Uzay Teleskobu, olaydan sadece 0,4 saniye sonra bir gamma ışın patlaması tespit etti. Yeni çalışma, patlamanın tek bir büyük yıldızdan doğan bu iki karadeliğin yaşamının sonunda da büyük kütleli tek bir yıldıza dönüşmesi sonucunda meydana geldiğini iddia ediyor. © Swinburne Astronomy Productions

Çeviren: Ece Gülfem Dağdeviren

14 Eylül 2015’te Lazer İnterferometre Kütleçekimsel Dalga Gözlemevi (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO) Güneş’ten 29 ve 36 kat büyük kütleye sahip iki kara delik birleşmesi keşfetti. Bu tarz bir olayın herhangi bir ışık alınmadan, yani karanlık bir şekilde gerçekleşmesi bekleniyordu. Ancak, Fermi Uzay Teleskobu LIGO’nun sadece bir saniyenin kesri kadar kısa bir süre sonra bir gamma ışın patlaması saptadı. Yeni çalışma, bu iki karadeliğin içinde tek, büyük kütleli bir yıldızın bulunduğu; bu yıldızın ölümünün de gamma ışın patlamasını oluşturmuş olabileceğini düşündürüyor.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden (Harvard-Smithsonian Astrophysics Center, CfA) Avi Leob, “Bu durum karnında ikiz bebekler taşıyan hamile bir kadının kozmik açıdan eşdeğeridir” diye belirtiyor.

Normalde, çok büyük kütleli bir yıldız ömrünün sonuna ulaştığında çekirdeği, tek bir kara delik oluşturacak şekilde üzerine doğru çöker. Ancak yıldız çok hızlı bir şekilde dönerse, çekirdek dambıla benzeyen bir şekil oluşturacak biçimde genişler ve bu dambıl şeklindeki yığın ikişer parçaya ayrılarak her biri birer kara delik oluşturarak şekillenir.

Kara delik çifti oluştuktan sonra, yıldızın dış zarfı bu çiftin içerisine doğru hızla çekilmeye başlar. Hem kütleçekimsel dalga olayı, hem de gamma ışın patlamasına yeterli gücü sağlayabilmek için ikiz kara deliklerin birbirlerine çok yakın olarak doğmuş ve dakikalar içerisinde birleşmiş olmaları gerekir. Yeni oluşan tek kara delik, içine düşen madde ile beslenip her saniye Güneş’e eşdeğer kütlede materyal tüketir ve gamma ışın patlamasının kaynağı olan madde jetlere güç sağlayarak dışarıya doğru püskürtür.

Fermi bu patlamayı, LIGO kütleçekimsel dalgaları keşfettikten sadece 0,4 saniye sonra ve gökyüzündeki aynı alandan tespit etti. Ancak, Avrupalı gamma ışın uydusu INTEGRAL bu sinyali doğrulayamadı.

Leob, “Fermi’nin tespiti yanlış bir alarm olsa bile, gelecek LIGO olayları olaya eşlik eden ışığın kara delik birleşmesinden meydana gelip gelmediğini aldırmadan gözlenmelidir. Doğa bize her zaman sürprizler yapabilir” diyor.

Eğer, kütleçekimsel dalga olaylarından daha fazla gamma ışın patlamaları tespit edilirse, bu patlamalar kozmik mesafeler ve evrenin genişlemesini ölçmek için yeni bir metot sunacaktır. Astronomlar gamma ışın patlamasının ardıl ışıması ve kırmızıya kaymasını ölçüp, bunları LIGO’dan elde edilen bağımsız mesafe ölçümüyle karşılaştırarak kozmolojik parametreleri kesin olarak sınırlayabilir. Leob, “Astrofiziksel kara delikler, tam anlamıyla sadece kütlesi ve dönüşü ile tanımlandıkları için süpernovalar gibi uzaklık ölçüm işaretçilerinden daha basittirler” diyor. “Bu, esas görevin sonuçları derinlemesine anlamak olduğu ilk LIGO keşfinden sonraki kritik zamanda, güçlü devam çalışmalarını tetikleyecek nitelikte gündem belirleyici bir yayın” diye ekliyor. Austin’de bulunan Teksas Üniversitesi’nden Volker Bromm ise durumu, “Eğer tarih bir kılavuz ise, Leob tarafından savunulan ‘çoklu haberci’ yaklaşımı kütleçekimsel dalgaları ve elektromanyetik radyasyonu bir arada kullanarak LIGO’nun olağanüstü kaynağının fiziksel doğasının iç yüzünü daha iyi bir şekilde anlayabileceğimizi vaat ediyor” diye bağımsız bir yorum yapıyor.