Samanyolu'nda Hareket Eden Kara Delik Sürüsünün Tamamı Tespit Edildi !

Gökyüzünde uzanan kabarık bir yıldız kümesi, içinde 100’den fazla yıldız kütleli kara delik barındıran bir sürüyü saklıyor olabilir. Bu yıldız kümesine Palomar 5 deniyor. Palomar 5, 30.000 ışık yılı boyunca uzanan bir yıldız akıntısı olarak, Dünya’dan yaklaşık 80.000 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor.

Küresel kümeler, evrenin erken dönemlerine ait “fosil” olarak nitelendiriliyor. Genellikle oldukça yoğun ve yuvarlak yapıda olan bu kümeler, yaklaşık 100.000 ila 1 milyon arasında çok yaşlı yıldız içeriyor; bazıları, NGC 6397 gibi, evrenin kendisi kadar eski.

Bir küresel kümedeki tüm yıldızlar, aynı zamanda ve aynı gaz bulutundan oluşur. Samanyolu’nda yaklaşık 150 bilinen küresel küme bulunmaktadır; bu nesneler, evrenin tarihi veya bunların yörüngesinde döndüğü galaksilerin karanlık madde içeriği gibi konuları incelemek için önemli araçlardır.

Ancak, daha fazla dikkat çeken başka bir yıldız grubu türü de mevcut: gökyüzünde uzanan uzun yıldız akıntıları olan gelgit akıntıları. Bu akıntıları tespit etmek, geçmişte zorlayıcıydı; ancak Gaia uzay gözlemevi, Samanyolu’nu üç boyutlu ve yüksek hassasiyetle haritalamak için çalıştığı için, bu akıntılardan daha fazlası gün yüzüne çıkıyor.

Astrofizikçi, bu akıntıların nasıl oluştuğunu bilmediklerini, ancak bunların bozulmuş yıldız kümeleri olabileceğini belirtiyor. Ancak, son zamanlarda keşfedilen akıntıların hiçbirinin bir yıldız kümesi ile ilişkili olmadığını vurgulayarak, kesin bir sonuca varmanın zor olduğunu ifade ediyor. Bu nedenle, bir yıldız sistemi ile ilişkili olan bir akıntıyı incelemek gerekiyor. Palomar 5, bu konuda tek örnek olma özelliği taşıyor ve bu durum, onu akıntı oluşumunu anlamak için önemli bir kaynak haline getiriyor.

Palomar 5, hem geniş ve gevşek bir yıldız dağılımına sahip olması hem de gökyüzünde 20 dereceden fazla bir alana yayılan uzun bir gelgit akıntısı olması bakımından dikkat çekiyor. Bu yüzden Ekip, bu özel kümeye odaklandı.

Araştırma ekibi, kümedeki her bir yıldızın yörüngelerini ve evrimlerini yeniden oluşturmak amacıyla detaylı N-cisim simülasyonları kullandı. Bu simülasyonlar, yıldızların günümüzde bulunduğu konumları nasıl elde ettiklerini anlamalarına yardımcı oldu.

Son dönemde elde edilen bulgular, küresel kümelerin merkez bölgelerinde kara delik popülasyonlarının var olabileceğini öne sürdü. Kara deliklerle olan kütleçekimsel etkileşimlerin, yıldızları kümeden fırlatarak uzaklaştırdığı biliniyor. Bu nedenle, bilim insanları simülasyonlarına kara delikleri dahil ettiler.

Elde edilen sonuçlar, Palomar 5 içindeki yıldız kütleli kara deliklerin mevcut yapının ortaya çıkmasına katkı sağladığını gösterdi. Yörüngesel etkileşimler, yıldızları kümeden fırlatarak gelgit akıntısına yönlendirirken, bu durumun yalnızca beklenenden çok daha fazla kara delik olduğunda mümkün olduğunu ortaya koydu.

Kara delik sayısının, kümedeki yıldız sayısına göre beklenenden yaklaşık üç kat daha fazla olduğu ve toplam küme kütlesinin yüzde 20’den fazlasının kara deliklerden oluştuğu belirtildi. Araştırmacı, bu kara deliklerin her birinin Güneş’in kütlesinin yaklaşık 20 katı olduğunu, bunların da dev yıldızların yaşamlarının sona ermesiyle gerçekleşen süpernova patlamaları sırasında oluştuğunu açıkladı.

Ekip, simülasyonların gösterdiğine göre, yaklaşık bir milyar yıl içinde kümenin tamamen çözüleceğini öngörüyor. Çözülmeden önce, geriye kalan kısmı tamamen kara deliklerden oluşacak ve galaktik merkezin etrafında dönecek. Bu, Palomar 5’in yalnızca benzersiz olmadığını, diğer keşfedilen kümelerin de tamamen bir yıldız akıntısına dönüşeceğini gösteriyor.

Diğer küresel kümelerin de benzer bir kader paylaşacağı düşünülüyor. Bu durum, küresel kümelerin kara delik birleşmeleri için ideal yerler olduğunu ve orta ağırlıklı kara delikleri bulmak için uygun olabileceğini ortaya koyuyor. Araştırmacı, “Kara delik birleşmelerinin büyük bir kısmının yıldız kümelerinde oluştuğuna inanılıyor,” diyerek bu konudaki belirsizlikleri vurguladı. Antonini, “Kümelerde kaç kara delik bulunduğu ise gözlemlenmesi zor bir durum. Yöntemimiz, bir yıldız kümesindeki kara delik sayısını, dışarı attıkları yıldızlara bakarak öğrenmemizi sağlıyor,” dedi.

Bu bulgular, evrenin derinliklerinde daha fazla keşif yapılması gerektiğini gösteriyor. Palomar 5’in sırlarını çözmek, sadece bu özel kümenin değil, genel olarak küresel kümelerin ve kara deliklerin evrimini anlamak için kritik bir adım. Gelecek araştırmalar, kara deliklerin oluşumu ve evrimi hakkında daha fazla bilgi sağlayarak, evrenin gizemlerini çözmeye devam edecektir. Bilim insanları, yıldız kümeleri ve kara delikler arasındaki karmaşık ilişkiyi daha iyi anlamak için çalışmalarına hızla devam ediyor; bu da astrofizik alanındaki bilgi birikimimizi zenginleştirecektir.