29 Nisan 2010

Orta Boy Karadeliklere İlk Kanıt

X-ışını, görünür ışık ve kızılötesiyle alınan üç görüntünün birleştirilmesiyle elde edilen M82 Gökadası’nın merkezine yakın iki ayrı noktada iki karadeliğin olduğu saptandı. Üstelik bunlar varlıkları şimdiye kadar kuramsal olarak öngörülen orta boy karadelikler. (NASA/CXC/Tsinghua Üniv./H. Feng ve arkadaşları)

NASA’nın Chandra X-Işını Gözlemevi ve ESA’nın XMM-Newton Gözlemevi Puro Gökadası olarak da bilinen M82 Gökadası’nda iki orta boy karadeliğin  olduğuna ilişkin güçlü bir kanıtla geldiler. M82 normal bir gökadaya göre fazla sayıda yıldız üretebilen bir “starburst*” gökadasıdır. Starburst gökadaları ömürlerinin belli bir döneminde yıldız doğumunun çokça görüldüğü gökadaların geçirdiği evreye verilen bir addır.

Son birkaç yıl içinde oluşan genel kabule göre karadelikler iki ayrı gruptan oluşur: 10 Güneş kütlesinden büyük yıldızlardan oluşanlar ve gökada merkezlerinde olan milyarlarca güneş kütleli olanlar.

Ama bir soru hep yanıtsız kaldı: İki grup arasında bir başka grup var mı? Bugüne kadar bir gökada da böylesi bir karadeliğin izine rastlanmadı. Geçtiğimiz günlerde yapılan bir çalışmayla 12 000 000 ışık yılı uzaklıktaki M82’de böylesi iki orta boy karadelik olduğu X-ışını verileriyle ortaya çıkarıldı.

Çin’deki Tsinghua Üniversitesi’nden Hua Feng, bu kez orta boy karadeliğin görüldüğünü belirtiyor. “Gökadanın merkezine yakın yer alan iki orta boy karadeliğin süper kütleli karadeliklerin kaynağı hakkında ipuçları taşıyor olabilir. Bilindiği üzere çoğu gökadanın merkezinde süper kütleli karadelikler bulunuyor.”

Orta boy Karadeliği oluşturan etki süper kütleli dev yıldızların çökmesiyle başlayan süreçte yatıyor. Çöken yıldızın içinde bulunduğu yıldız kümesindeki yıldızlar zincirleme bir tepkimeye karışarak birbirleriyle çarpışır ve çöken büyük yıldızın oluşturduğu karadeliğe lavabodan suyun boşalmasına benzer bir girdap şeklinde dönerek katılırlar.

Fotoğraftaki yıldız kümeleri gökada merkezine yeterince yakın olmadıklarından böylesi, karadelikler oluşmuştur.

Çalışma ortaklarından Iowa Üniversitesi’nden Phil Kaaret: “Bu sürecin M82’de de oluşup oluşmadığını bilmiyoruz, ama biz orta boy karadeliklerin çevrelerindeki yıldızları toplayarak büyüdüklerini biliyoruz. M82 aynı zamanda erken evrende benzerlerinin olduğu ve bize en yakın olan bir sürü yeni yıldız oluşturan bir gökadadır” diyor.

“Karadeliklerden kurtulan nesnelerin yaydıkları X-ışınına, onların parlaklığına ve tayflarına bakarak, iki karadeliğin nasıl bir değişim geçirdiğini ve çevreye ne kadar x-ışını enerjisi dağıttıklarını görebiliriz.”

Chandra ve XMM-Newton verileri çevreye yayılan x-ışını enerjisi değerleriyle karadeliklerin nasıl bir değişim içinde olduklarını gösterir. Bu kuramsal ve gözlemsel veriler göz önünde tutularak, yıldız kütlesindeki karadeliklerin 12000 ile 43000 Güneş kütlesinde oldukları tahmin edilmektedir. Bu kütle çevresindeki maddeyi ve yıldızları kendine doğru çekerek onların X-ışını yollamasına yetecek büyüklüktedir.

Karadelik, M82’nin merkezinden 290 ışık yılı uzaklıktadır. Bu konuda yürütülen bir tahmin ise karadeliğin burada doğmuş olması için en az 30000 Güneş kütlesine sahip olması gerekliliğidir. Bu sayede gökadanın merkezindeki süper kütleli karadeliğe düşmekten kurtulmuştur.

İkinci nesne ise M82’nin merkezinden 600 ışık yılı uzaklıktadır. X-ışını patlamaları sırasında saptanan periyodik ve rastgele değişimler, nesnenin sıcak diske sahip olduğunu göstermektedir. X-ışını verisi diskin karadeliğin çevresinde dışarıdan içeriye doğru sağlam bir yörüngeye sahip olduğunu gösteriyor. Benzer davranışlar Samanyolu’ndaki yıldızlardan oluşan karadeliklerde de görülmesine karşılık bir orta boy karadelikte ilk kez görülmektedir.

Buradaki kütlenin yörünge yarıçapı karadeliğin dönmesine bağlıdır. En iyi modele göre hızla dönen bir karadeliğin çevresinde dolanan ve X-ışınları yayan kütlenin 200 ile 800 Güneş kütlesinde olur.

“Bu sonuç, orta boy karadeliklerle ilgili elde edilen en sağlam delildir. Bu, yıldızlardan oluşan karadeliklerin en az 20 katı kütlesine sahip karadeliklere ilişkin en iyi iki örnektir” diyor Feng.

Kaynak: NASA/Chandra

Starburst*: Buna bir Türkçe kelime bulmak gerek sanırım-Wiki’deki karşılığı doğru mu? Karar veremedim. İlgilenenler Bulutsu-Sözlük kısmına teklifte bulunabilirler.


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*