İki nötron yıldızı çarpıştığında ve birleştiğinde ne olur? Daha güçlü bir nötron yıldızı mı yoksa küçük bir kara delik mi? Geçen yıllardaki tarihi nötron yıldızı çarpışmasını konu alan Mayıs 2018’e ait bir gazete, ikinci fikri destekliyor.
17 Ağustos 2017’de, ABD merkezli Lazer Interferometre yer çekimi dalgası Gözlemevi (LIGO) ve İtalyan Başak Yer Çekimi Dalgası Gözlemevi, modern zamanlarda tartışmasız en önemli astronomik olayın ne olduğunu tespit etti: bir nötron yıldızı çarpışması.
Bu çarpışma GW170817 adında bir yer çekimi dalgası sinyali yarattı. Ondan önce gelen bir avuç yer çekimi dalga sinyalinin aksine, GW170817 birleşen bir kara delik tarafından üretilmedi.
Üç yer çekimi dalgası gözlemevi (Washington ve Louisiana’daki iki LIGO istasyonu ve tek Başak detektörü) sinyali birlikte tespit etti. Böylece bilim insanları, yer çekimi dalgası sinyalinin geldiği konumu yaklaşık olarak nirengileştirebildiler. (Nirengi veya üçgenleme, haritacılıkta bilinmeyen bir uzunluğu, yüksekliği veya koordinatı bulmak için bir alanı üçgenlere bölerek yapılan hesap. )
Sonra, aşağı yukarı aynı zamanda, NASA’nın Fermi uzay teleskobu, bu gökyüzü parçasında kısa bir gama ışını patlaması (GRB) tespit etti. Bilim insanları, bu tür patlamaların çarpışan iki nötron yıldızı tarafından tetiklendiğini teorileştirdiler. GW170817’nin analizi yoluyla, nötron yıldızı birleşme senaryosunu doğruladılar.
Gök bilimciler bu astronomik olayın ardından birçok bilimsel keşif yaptı.
NASA’nın nötron yıldızının birleşme bölgesini günler, haftalar ve aylar sonra incelemeye devam eden Chandra uzay teleskobunun yardımıyla, gök bilimciler artık nötron yıldızı birleşmesinin mini bir kara delik doğurduğunu düşünüyor. Ve bunu daha önce hiç görmedik.
LIGO çalışmalarından, gök bilimcilerin çarpışan nötron yıldızlarının kütlesi ve çarpışma sonrası üretmeleri gereken nesnenin kütlesi hakkında zaten oldukça iyi fikirleri vardı. Tahminlerine göre, birleştirilmiş nesnenin kütlesi güneşimizin 2,7 katı kadar olacaktır.
Bu, ya en büyük nötron yıldızı ya da şimdiye kadar keşfedilmiş en düşük kütleli kara delik olmanın tam sınırında olduğu için ilginç bir kütle. Olayın bir canavar nötron yıldızı mı yoksa küçük bir kara delik mi yarattığını anlamak için, astronomların üretilen X-ışınlarını incelemeleri gerekiyordu. Chandra’nın yardım ettiği yer burasıydı.
Çalışmayı yürüten San Antonio, Teksas’taki Trinity Üniversitesi’nden Dave Pooley, “Nötron yıldızları ve kara delikler gizemli olsa da, Chandra gibi teleskopları kullanarak evren boyunca bunların çoğunu inceledik.” dedi. “Bu, bu tür nesnelerin X ışınlarında nasıl davranmasını beklediğimize dair hem verilere hem de teorilere sahip olduğumuz anlamına geliyor.”
Guinness Rekor Kıran Bu Kara Delikle İlgilenebilir
Nötron yıldızı çarpışması daha büyük bir nötron yıldızı yaratmış olsaydı, bu nesne hızla dönüyor ve muazzam bir manyetik alana sahip olacaktı. Bu durumda, nesne, sırayla aşırı X-ışını emisyonları oluşturacak olan güçlü ve genişleyen yüksek enerjili parçacık balonuyla patlayabilirdi.
Ancak Chandra gözlemlerine göre, X-ışını sinyali beklenenden yüzlerce kat daha zayıftı. Basit bir eleme süreciyle bu, muhtemelen orada hızla dönen bir nötron yıldızı olmadığı anlamına gelir ve bunun yerine bir kara delik oluşması daha olasıdır.
“Bu baş döndürücü olay hakkındaki en temel sorulardan birini yanıtlamış olabiliriz: Neler oldu?” Austin’deki Texas Üniversitesi’nden ortak yazar Pawan Kumar yaptığı açıklamada, “Gök bilimciler uzun zamandır nötron yıldızı birleşmelerinin bir kara delik oluşturacağından ve radyasyon patlamaları üreteceğinden şüpheleniyorlardı, ancak şimdiye kadar bunun için güçlü bir delilimiz yoktu.”
Bugüne kadar keşfedilen en küçük kara deliklerin Güneş’imizin kütlesinin yaklaşık dört ila beş katı olduğu düşünüldüğünde, bu yeni doğan kara delik muhtemelen bilinen en küçük kara delik olarak rekor kıran bir unsurdur. Ve astronomlar onun doğuşuna şahit oldu. Gözlemler devam edecek ve X-ışını sinyali önümüzdeki aylarda ve yıllarda zayıflamaya devam ederse, bunun bir kara delik olma olasılığı güçlenmeye devam edecek.
Utku Emre KOCAİBİŞ