Bilim adamları, yaklaşık 68 güneş kütlesiyle Samanyolu ve çevresindeki diğer yıldız kütleli kara deliklerden (yaklaşık 100 güneşin altındaki kütleler) çok daha ağır olduğunu söylüyorlar. Bu sadece bir rekor değil, aynı zamanda bir bilmecedir. Teoriye göre, galaksimizdeki büyük yıldızların patlayıcı ölümlerinden oluşan kara delikler – bu muhtemelen olduğu gibi – yaklaşık 25 güneşin altında olmamalıdır.
Araştırmacılar, kara deliğin LB-1 adlı genç bir mavi yıldızla yörüngeye kilitlendiğini ve araştırmacıların bulunduğu 1300 ışıkyılı uzaklıkta bulunan Gemini takımyıldızında bulunduğunu belirtti. Çin’deki LAMOST teleskopundan elde edilen verilerle, Pekin’deki Çin Bilimler Akademisi’ndeki bir astrofizikçi olan Jifeng Liu ve meslektaşları, LB-1’in art arda Dünya’dan hızla uzaklaştığını ve yıldızın büyük bir yörüngede döndüğünü gösteren bir işareti olduğunu fark etti. .
Hawaii ve Kanarya Adaları’ndaki teleskoplardan yapılan ilave gözlemlerle, ekip yörüngeyi çıkardı ve yıldızın, güneşin kabaca 68 katı büyüklüğünde karanlık bir kütle tarafından döndürüldüğünü tespit etti. Bu açıklamaya sadece bir kara delik uyuyor.
“En çılgın hayallerimde bu kadar büyük bir Samanyolu oluşturabileceğinizi düşünmemiştim,” diyor Evanston, Northwestern Üniversitesi’nden bir astrofizikçi olan Michael Zevin.
Bu kara delik Samanyolu’ndaki en ağırı değil. Bu ünvan galaksinin merkezindeki behemoth’a, 4 milyondan fazla güneş kütlesine sahip bir sınıfta süper kütleli bir kara delik. Bununla birlikte, LB-1’in kara deliğinin kütlesi, yakın zamanda kara delik çiftlerini bir araya getirmeden (diğer şeylerin yanı sıra) dalgalanmaları algılayan yerçekimi dalga dedektörleri tarafından yakın zamanda keşfedilen bazı kara deliklerle aynıdır.
Ancak uzak galaksilerde, muhtemelen helyumdan daha ağır elementlerin göreceli olarak düşük olduğu ortamlarda oluşan bu kara delikler. Yıldız LB-1, bu elemanların daha zengin bir envanterine sahiptir ve muhtemelen ortağı karadeliğini oluşturan yıldızın benzer bir stoğu vardı. Daha fazla ağır element bolluğuna sahip yıldızlar, kütlelerinin çoğunu yıldız rüzgarlarına kaybeder, çünkü bu elementler bu rüzgarları yönlendiren radyasyona daha büyük bir hedef sunar. Kara delikler oluşturan masif yıldızlar, yaşamlarını sona erdiren süpernova patlamaları sırasında kütlelerinin çoğunu da dışarı atıyorlar.
Liu, “Bu iki süreç, çok büyük yıldızlardan bile çok küçük kara delikler yapıyor” diyor. Fakat LB-1’in yanındaki kara delik görünüşte o notu alamadı.
Liu, 68 güneş kütlesinden oluşan bir kara delik yapmak için yıldız rüzgarları için beş kat kaybedilen kütlenin azaltılmasını gerektiriyor. “Bunun teorik olarak mümkün olup olmadığını bilmiyoruz.”
Alternatif olarak, kara delik başarısız bir süpernovadan, yıldızın bağırsaklarını uzaya fırlatmak için yeterince enerjiye sahip olmayan ve böylece gazın kara deliğe düşmesine neden olan yıldız patlamasıyla ortaya çıkmış olabilir.
Takım ayrıca kara deliğin iki yıldızın eseri olup olmadığını merak ediyor. Senaryonun spekülatif olduğunu söylüyor Liu ve “ihtimaller zayıf”.
68 güneş kütlesi olan tek bir kara delik gibi görünen şeyin iki hafif kara delik olması da mümkündür. Böyle bir çift periyodik olarak LB-1’i dürtecek ve Liu ve meslektaşlarının diğer teleskoplarla aradığı ince bir sallanma hareketi yapacaktır.
Potansiyel kökenli öykülere yakalanmadan önce, gözlemlerin iki kez kontrol edilmesi gerekir, Zevin. “Henüz kesin bir tespit olmadığı için para yatırmam” dedi.
Araştırmacıların not ettiği tek nokta, kara deliğin hesaplanan kütlesinin LB-1’e olan mesafenin doğru olmasına bağlı olmasıdır. 13.800 ışıkyılı uzaklıklarından türetilmiş uzaklıkları – yıldızın görünen parlaklığına ve içsel parlaklığının hesaplanmasına dayanarak – Gaia uydusu tarafından belirlenen yıldız mesafesine iki kat daha yakındır. Gaia mesafesi doğruysa, karadelik güneşin sadece 10 katı kadar büyük olabilir. (Eğer yıldız daha yakınsa, o zaman daha az aydınlık, çok daha az büyüktür. Bu, yıldızın çırpılma hızını açıklamak için daha hafif bir kara delik gerekli olduğu anlamına gelir.)
Bu mutlaka çalışmaya karşı bir grev değildir. Araştırmacılar, yıldız için çok daha düşük bir parlaklığın ölçülen sıcaklığıyla çelişebileceğini belirtti. Zevin, eğer LB-1 bir kara delik etrafında sallanıyorsa, bu Gaia verilerinin doğruluğunu ortadan kaldıracaktır. “Ancak, çalışması gereken önemli bir nokta.”
Bu mutlaka çalışmaya karşı bir vurgun değildir. Araştırmacılar, yıldız için çok daha düşük bir parlaklığın ölçülen sıcaklığıyla çelişebileceğini belirtti. Zevin, eğer LB-1 bir kara delik etrafında sallanıyorsa, bu Gaia verilerinin doğruluğunu ortadan kaldıracaktır. “Ancak, çalışması gereken önemli bir nokta.”