Bilim insanları uzayda süpernova olarak patlamadan doğrudan kara deliğe dönüşen bir yıldız buldular. Yetmedi, yakıtı bitince çekirdeği sönen ve kendi üzerine çökerek kara delik oluşturan bu yıldızı filme aldılar. Peki evrende yeni bir kara delik türü bulunması galaksi oluşumu açısından neden önemli?
Sürpriz kara delik
Normalde Güneş’ten 20 kat kütleli bir yıldız yakıtını bitirdiği zaman çekirdeği sönüyor ve kendi üzerine çökerek kara deliğe dönüşüyor. Bunun için çöken çekirdeğin kara delik oluşturacak kadar küçük ve ağır olması gerekiyor.
Aslında çökme sırasında bebek kara delik yıldızı oluşturan gazları tümüyle yutamıyor. Gazların bir kısmı altta kara deliğe düşmekte olan gazlara çarparak aşırı sıkışıp ısınıyor ve süpernova patlaması oluşturarak yıldızın dış gaz katmanlarını uzaya savuruyor. Buna Tip II süpernova diyoruz.
Buna karşın astrofizikçiler geçenlerde düzenlenen bir basın toplantısında yepyeni bir kara delik oluşum mekanizması bulduklarını duyurdular.1 Bu yıldız hiç patlamadan direk sönüp kendi üzerine çökerek kara delik oldu. Tıpkı 13,7 milyar yıl önce oluşan evrenin ilk yıldızları gibi.
Gerçi ilk yıldızların sadece hafif elementlerden oluşması nedeniyle dev boyutlara ulaşması ve 8 milyon yılda yakıtını tüketip patlamadan kara deliğe dönüşmesi normal. Ancak, bugün hayatta olan ve içinde az miktarda ağır element barındıran 3. kuşak yıldızların da doğrudan kara delik olabildiğini görmek astrofizikçileri şaşırttı.
İlgili yazı: Yapay Zeka Bilimsel Düşüncenin Yerini Alacak mı?
Sönünce direk çöküp kara delik oluşturan yıldız.
Havai fişek galaksisi
Bilim insanları bizden 22 milyon ışık yılı uzaktaki Havai Fişek Galaksisi’nde (NGC 6946) yer alan N6946-BH1 kod adlı yıldızın tam süpernova olarak patlayacakken titreyip söndüğünü ve kara deliğe dönüştüğünü gördüler.
Astronomların teorik açıdan nadir gerçekleşmesi beklenen bu olayı tesadüf eseri görüntüleyebilmesi ise ayrı bir sürpriz oldu. Ne de olsa 2009 yılından beri yıldızın her an patlamasını bekliyorlar ve bu süpernovanın kaydını tutmaya hazırlanıyorlardı.
Aslında yıldızın söndüğünü 2015’te gördüler; ama bunun kara delik oluşumuna bağlı olduğunu gösteren bir bilimsel makale yazmak için gereken analizleri tamamlamaları iki yıl aldı.
İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem
Normalde ağır yıldızlar patlayarak ölür ve geriye kara delik ya da nötron yıldızı kalır.
Peki neden önemli?
Normalde patlayan yıldızların dış katmanları uzaya savrulurken çekirdeği çökerek kara delik oluyor. Süpernova patlamasında evrendeki gezegenleri ve insanları oluşturan ağır elementler sentezleniyor. Carl Sagan 1980’de çekilen ilk Kozmos belgeselinde işte bu yüzden “Hepimiz yıldız tozundan yapıldık” dedi.
İyi hoş da bu romantik teorinin bir eksiği var: Galaksimizde her 100 yılda 1 süpernova gerçekleştiğini sanıyorduk; ama nötron yıldızı ve beyaz cüce çarpışmaları gibi egzotik süpernova türlerini hesaba kattığımız zaman uzayda daha fazla miktarda uranyum, titanyum ve vanadyum olması gerekiyor. En azından bütün ağır yıldızların Tip II süpernova halinde patladığını varsayarsak bu böyle.
Sonuçta Güneş’ten en az 8-10 kat kütleli yıldızlar nötron yıldızları üretiyor. Daha kütleli yıldızlar ise kara delik oluşturuyor. Bunun dışında nötron yıldızları bir beyaz cüce ya da başka bir nötron yıldızıyla çarpışarak ikincil süpernovalara yol açabiliyor.
Komşu yıldızdan gaz çalan beyaz cüce ve nötron yıldızlarının da patladığını biliyoruz. Böylece beyaz cüce nötron yıldızına ve nötron yıldızı da kara deliğe dönüşüyor. Son olarak yıldız yutan kara delikler de nadir süpernova patlamalarına neden oluyor.
İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt
Oysa bütün ağır yıldızlar patlamıyor
Hiç patlamadan doğrudan kara deliğe dönüşen uzak yıldıza bakınca ağır elementlerin uzayda neden nadir olduğunu gösteren yeni teorimizi de test etme imkanı bulduk: Buna göre uzaydaki ağır yıldızların üçte biri hiç patlamadan direk sönüp kara deliğe dönüşüyor.
Demek ki bütün ağır yıldızlar uranyum gibi süper ağır elementler sentezlemiyor. Öyleyse biz de 5 resimde evrendeki süpernova türlerini görelim ve ardından, yeni keşfedilen kara delik türünün yüz milyarlarca yıldız içeren dev galaksilerin oluşmasını nasıl etkilediğine bakalım:
İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi
1. Tip II süpernova
30 Güneş kütlesine sahip bir yıldız patladıktan sonra geriye kalan çekirdeği çökerek kara delik oluşturuyor. Patlama sırasında titanyum ve vanadyum gibi ağır elementler sentezleniyor.
2. Nötron yıldızları
Maksimum 29 Güneş kütlesindeki yıldızlar Tip II süpernova olarak patlayınca çekirdeği büyük oranda nötrondan oluşan nötron yıldızları yaratıyor.
3. Çarpışan nötron yıldızları
Nötron yıldızları çarpışıp kara delik olmadan hemen önce süpernova patlaması tetikliyor. Bu sırada yıldızların kütlesinin yüzde 3-5’i uzaya savruluyor. Altın ve uranyum gibi en ağır elementler nötron yıldızı çarpışmaları sırasında oluşuyor. Bu yüzden altın Dünya’da az bulunan değerli bir element.
İlgili yazı: İnternette teknik takip ve gözetimi önleme rehberi
Nötron yıldızı çarpışması.
4. Ağır element fırınları
Standart süpernovalar demir, silikon, sülfür ve fosfor üretirken nötron yıldızı çarpışmaları da altın, cıva, kurşun ve uranyum gibi elementleri üretiyor.
5. Yıldız yutan kara delik
Sıra dışı şartlar altında Güneş kütlesindeki yıldızlar da patlayabilir. Kara delikler yakından geçen bir yıldızı yutarken, gelgit dalgaları yıldızın çekirdeğini parçalıyor ve ortaya çıkan müthiş enerji, yıldızın büyük kısmının süpernova şok dalgasıyla uzaya dağılmasına yol açıyor. Bu olaylar şiddetli gama ışını patlamaları üretiyor.
İlgili yazı: En Büyük Galaksiler Ne Kadar Büyük?
Süper kütleli kara delikler 30 Güneş kütleli orta boy kara deliklerin kütleçekim dalgaları yayarak çarpışıp birleşmesiyle oluşuyor.
Süper kütleli kara delikler nasıl oluştu?
Uzayda kara delikler boy boy. 5-10 Güneş kütlesindeki yıldız kütleli kara deliklerden Samanyolu merkezinde yer alan 4,4 milyon Güneş kütlesindeki süper kütleli kara deliğe kadar çeşitlilik gösteriyorlar. Hatta bazı büyük ve eski galaksilerin merkezinde 20 milyar Güneş kütlesinde kara delikler olabilir.
Peki kara delikler nasıl bu kadar büyüyor?
Şimdi diyeceksiniz ki “Hocam o da sorun mu? Kara delikler önüne gelen her şeyi yutuyor! Tabii ki şişmanlayacaklar.” Ancak kazın ayağı öyle değil. Kara delikler sadece en yakınındaki gazları ve yıldızları yutuyor. Yakın çevresini temizleyince ise aç kalıyor ve büyümesi duruyor.
Elbette en büyük süper kütleli kara delikler daha küçük süper kütleli kara deliklerin çarpışmasıyla ortaya çıkabilir. Ayrıca galaksilerin merkezinde yıldız yoğunluğu yüksek olduğu için merkezde çarpışarak birleşmeye hazır çok sayıda süper kütleli kara delik bulabiliriz.
Ancak, elimizdeki teoriler en büyük kara deliklerin çok nadir olduğunu ve dolayısıyla bunların sadece kara delik çarpışmasıyla oluşamayacağını gösteriyordu. Oysa patlamadan kara deliğe dönüşen yıldızlar evrendeki kara delik sayısının tahminlerden fazla olduğunu gösterdi:
İlgili yazı: 5 Soruda Paralel Evrenler
İşte sönüp direk kara delik olan yıldızın 2015’te çekilmiş fotoğrafı.
Orta boy kara delikler
Artık 30 Güneş kütleli kara deliklerin evrende göreli yaygın olduğunu biliyoruz (yüzde 10-30). Bunların galaksilerin merkezinde daha yoğun olması, süper kütleli kara deliklerin orta boy kara deliklerin çarpışmasıyla kolayca ortaya çıkabileceğini gösteriyor. Bunlar da 5 milyar yıl içinde kendi aralarında çarpışarak Interstellar filmindeki Gargantua gibi en büyük kara delikleri oluşturuyor.
Şimdi karanlık maddeden sonra galaksilerdeki yıldızları bir arada tutan yerçekimini yaratan en büyük ikinci nedenin, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara delikler olduğunu biliyoruz. Böylece galaksilerin nasıl oluştuğunu da daha iyi anlamış bulunuyoruz.
İlgili yazı: Akıllı Telefona Superman Görüşü
Sönünce kendi üzerine çökerek kara delik oluşturan yıldızın gaz akışını gösteren bilgisayar simülasyonu.
40 yıllık gizem
1983 yılında ilkokul üçe giderken Görsel Dünya Atlasları ansiklopedisini okurdum ve bu sorun o zaman da vardı: Astrofizikçiler cüce galaksilerin birleşip büyük kara delikler üreterek dev galaksilere nasıl dönüştüğünü bilmiyorlardı. Patlamadan çöküp kara deliğe dönüşen yıldızlar sayesinde artık 40 yıllık gizemi çözmüş bulunuyoruz.
Üstelik bu buluş LIGO’nun kütleçekim dalgaları gözlemlerini de kurtarıyor. LIGO 2015’te 30 Güneş kütleli iki kara deliğin çarpışmasıyla üretilen kütleçekim dalgalarını gözlemlemişti. Şimdi bu kara deliklerin direk çöken yıldızlardan oluştuğu ortaya çıktı.
Sonuçta orta boy kara deliklerin 3 yıldız kütleli kara deliklerin çarpışmasıyla oluşması çok zor. Küçük kara delikler çok sayıda olsa da uzayda kendine yakın kara delikler bulup çarpışarak büyümekte zorlanıyor. Oysa 30 Güneş kütleli orta boy kara delikler astrofizikçilerin bu sorununu da çözüyor.
Peki evrendeki bazı kara deliklerin evrenden eski olabileceğini biliyor muydunuz? Onu da en eski kara delik yazısında okuyabilirsiniz.
1Failed supernovae
Yorumlar
Ömer püskül	 21/09/2018 Cevapla	
Hocam neden bazıları süper nova halinde patlarken bazıları patlamıyor? Yani neye bağlı patlayıp patlamaması?
Kozan Demircan	 14/01/2019 Cevapla	
Bu konu daha yeni araştırılıyor. Büyük olasılıkla yıldızın içerdiği metallerin oranına bağlı. Metaller fazlaysa kara deliğe çöküşte darboğaz oluşur ve geri sekme patlamaya yol açar. Metaller az ise yıldız doğrudan çöker. Zaten metali az olan yıldız tutuşmadan önce daha çok kütle biriktirir. Bu sebeple direkt çökebilir. Detaylı açıklaması için -> Evrende Morötesi Işık Saçan İlk Yıldızlar
Yorum ekle
Cevabı iptal et
E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir
Yorum*
İsim:*
Email Adresi:*
Website:
Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.
Δ
Arşivler
Arşivler Ay seçin Aralık 2021 (2) Kasım 2021 (9) Ekim 2021 (13) Eylül 2021 (15) Ağustos 2021 (21) Temmuz 2021 (22) Haziran 2021 (17) Mayıs 2021 (21) Nisan 2021 (20) Mart 2021 (14) Şubat 2021 (16) Ocak 2021 (17) Aralık 2020 (16) Kasım 2020 (12) Ekim 2020 (14) Eylül 2020 (10) Ağustos 2020 (21) Temmuz 2020 (25) Haziran 2020 (16) Mayıs 2020 (9) Nisan 2020 (10) Mart 2020 (16) Şubat 2020 (7) Ocak 2020 (7) Aralık 2019 (10) Kasım 2019 (16) Ekim 2019 (15) Eylül 2019 (10) Ağustos 2019 (14) Temmuz 2019 (17) Haziran 2019 (20) Mayıs 2019 (12) Nisan 2019 (14) Mart 2019 (10) Şubat 2019 (5) Ocak 2019 (6) Aralık 2018 (4) Kasım 2018 (7) Ekim 2018 (13) Eylül 2018 (10) Ağustos 2018 (10) Temmuz 2018 (12) Haziran 2018 (20) Mayıs 2018 (18) Nisan 2018 (6) Mart 2018 (9) Şubat 2018 (7) Ocak 2018 (9) Aralık 2017 (5) Kasım 2017 (11) Ekim 2017 (8) Eylül 2017 (13) Ağustos 2017 (20) Temmuz 2017 (20) Haziran 2017 (16) Mayıs 2017 (19) Nisan 2017 (13) Mart 2017 (14) Şubat 2017 (17) Ocak 2017 (25) Aralık 2016 (17) Kasım 2016 (13) Ekim 2016 (19) Eylül 2016 (16) Ağustos 2016 (14) Temmuz 2016 (21) Haziran 2016 (21) Mayıs 2016 (17) Nisan 2016 (14) Mart 2016 (11) Şubat 2016 (17) Ocak 2016 (13) Aralık 2015 (21) Kasım 2015 (22) Ekim 2015 (22) Eylül 2015 (21) Ağustos 2015 (14) Temmuz 2015 (11) Haziran 2015 (15) Mayıs 2015 (8) Nisan 2015 (7) Mart 2015 (6) Şubat 2015 (4) Ocak 2015 (12) Aralık 2014 (8) Kasım 2014 (5) Ekim 2014 (11) Eylül 2014 (11) Ağustos 2014 (8) Temmuz 2014 (10) Haziran 2014 (14) Mayıs 2014 (8) Nisan 2014 (12) Mart 2014 (3) Şubat 2014 (12) Ocak 2014 (10) Aralık 2013 (7) Kasım 2013 (8) Ekim 2013 (11) Eylül 2013 (8) Ağustos 2013 (9) Temmuz 2013 (7) Haziran 2013 (7) Mayıs 2013 (13) Nisan 2013 (6) Mart 2013 (10) Şubat 2013 (12) Ocak 2013 (11) Aralık 2012 (17) Kasım 2012 (44) Ekim 2012 (55)