Cygnus X-1, yerçekimi dalgaları kullanılmadan gözlemlenen en ağır yıldız-kara deliktir. Şimdiye kadar keşfedilen ilk kara deliğin hala birkaç sürprizi var.
Cygnus X-1 adlı kara delik-yıldız çiftinin yeni gözlemleri, kara deliğin güneşten yaklaşık 21 kat daha ağır olduğunu gösteriyor - geçmiş tahminlerden yaklaşık 1,5 kat daha ağır. Güncellenen kütle, bazı kara delik oluşturan yıldızların nasıl evrimleştiğini yeniden düşünen astronomlara sahip.
Yıldız rüzgarları nedeniyle yaşamları boyunca ne kadar kütle kaybettiğini bilmek, bu yıldızların çevrelerini ağır elementlerle nasıl zenginleştirdiklerini anlamak açısından önemlidir. Bu yıldızların patlayıp arkalarında kara delikler bıraktıklarında kütlelerini ve bileşimlerini anlamanın da anahtarıdır.
Amsterdam Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan gökbilimci Tana Joseph, Cygnus X-1'in güncellenmiş kütle ölçümünün "eski bir favoriye büyük bir değişiklik" olduğunu söylüyor. Stephen Hawking, fizikçi Kip Thorne'a 1964'te keşfedilen Cygnus X-1 sisteminin bir kara delik içermediğini iddia etti ve 1990'da bilim insanları Cygnus X-1'in bilinen ilk kara deliği içerdiğini buldular.
Gökbilimciler, Very Long Baseline Array veya VLBA'yı kullanarak Cygnus X-1'e yeni bir bakış attı. Bu 10 radyo çanağı ağı, Amerika Birleşik Devletleri boyunca Hawaii'den Virgin Adalarına kadar uzanır ve toplu olarak kıta büyüklüğünde bir radyo çanağı oluşturur.
2016 yılında, VLBA, altı gün boyunca Cygnus X-1'in kara deliğinden fışkıran (kara delik ve ona eşlik eden yıldızın birbirinin yörüngesine girmesi için geçen süre) radyo parlaklığında materyal jetlerini izledi. Bu gözlemler, kara deliğin uzaydaki konumunun yörüngesi boyunca nasıl değiştiğine dair net bir görüş sunuyordu. Bu da araştırmacıların Cygnus X-1'e olan tahmini mesafeyi düzeltmelerine yardımcı oldu.
Yeni gözlemler, Cygnus X-1'in önceki tahmin olan yaklaşık 6.000 ışıkyıllık tahmin yerine, Dünya'dan yaklaşık 7.200 ışıkyılı uzaklıkta olduğunu gösteriyor. Bu, Cygnus X-1'deki yıldızın astronomların düşündüğünden daha parlak ve dolayısıyla daha büyük olduğu anlamına gelir. Araştırmacılar, yıldızın yaklaşık 40.6 güneş ağırlığında olduğunu tahmin ediyor.
Kara delik, böylesine büyük bir yıldız üzerindeki çekim kuvvetini açıklamak için daha büyük olmalıdır. Bilim adamları, kara deliğin yaklaşık 21,2 güneş ağırlığında olduğunu ve önceden tahmin edilen 14,8 güneş kütlesinden çok daha ağır olduğunu söylüyor.
Avustralya'nın Melbourne kentindeki Monash Üniversitesi'nde astrofizikçi olan Ilya Mandel, Cygnus X-1'in kara deliği için yeni kütle ölçümünün, gökbilimcilerin kara delikler oluşturmak için çökmekte olan büyük yıldızları anlamasına meydan okuyacak kadar büyük olduğunu söylüyor.
Mandel, "Bazen yıldızlar oldukça yüksek kütlelerle doğarlar - yıldızların 100'den fazla güneş kütlesiyle doğduğuna dair gözlemler vardır" diyor. Ancak bu kadar büyük yıldızların, kara deliklere dönüşmeden önce ağırlıklarının çoğunu yıldız rüzgarları yoluyla kaybettiği düşünülüyor.
Yıldız ne kadar büyükse ve içerdiği daha ağır elementler, yıldız rüzgarları o kadar güçlüdür. Dolayısıyla, Samanyolu gibi ağır element açısından zengin galaksilerde, büyük yıldızların - başlangıç kütleleri ne olursa olsun - kara deliklere çökmeden önce yaklaşık 15 güneş kütlesine küçülmeleri gerekiyor.
Cygnus X-1'in 21 güneş kütleli kara deliği bu fikrin altını oyuyor.
LIGO ve Başak kütleçekim dalgası dedektörleri, diğer galaksilerde onlarca güneş kütlesini ağırlayan kara delikler keşfettiler. Joseph, bunun büyük olasılıkla LIGO'nun evrende daha önce var olan uzak galaksilere denk olmasından kaynaklandığını söylüyor. O zamanlar, daha az ağır element vardı, bu yüzden yıldız rüzgarları daha zayıftı.
Önceki Yazı
Sonraki Yazı