Astronomlar şaşkınlıkla izlerken aç kara delik ‘açılıyor’

En parlak geçici olaylardan biri, süper kütleli bir kara deliğin çevresindeki maddeyle ziyafet çekmeye başlamasının sonucudur ve şimdiye kadar görülen en dramatik “açılma” olaylarından birine yol açar.

Geçiciler, kısa süreler içinde parlaklıkları değişen astronomik olaylar ya da nesnelerdir ve bu açgözlü kara delikten güç alan J221951, şimdiye kadar kaydedilen en parlak geçicilerden biridir. Kara deliğin konumu, daha önce gözlemlenen bir galaksinin merkezine, tam da süper kütleli bir kara deliğin oturması beklenen yere karşılık geliyor. Bununla birlikte, gökbilimciler J221951’de tanık olunan geçici olaya neyin neden olduğundan hala tam olarak emin değiller.

Ekip üyesi ve Belfast Üniversitesi astronomu Matt Nicholl yaptığı açıklamada, “Süper kütleli kara deliklerin yapabileceği farklı şeylere ilişkin anlayışımız, son yıllarda parçalanan yıldızların ve son derece değişken parlaklıklara sahip kara deliklerin keşfedilmesiyle büyük ölçüde genişledi” dedi. “J221951, bir kara deliğin bizi gafil avladığı en uç örneklerden biri.”

Yaklaşık 10 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan süper kütleli kara deliğin ne tükettiği şu anda bilinmiyor, ancak J221951’in kara deliğe çok yaklaşan bir yıldızın, spaghettification adı verilen bir süreçte muazzam çekiminden kaynaklanan gelgit kuvvetleri tarafından şiddetli bir şekilde parçalanmasını temsil etmesi mümkündür.

Gelgit bozulması olayı (TDE) olarak adlandırılan bu olayda, yok olan yıldızdan gelen yıldızsı maddenin bir kısmı kara deliğin yüzeyine düşerken, diğer madde kara deliğin kutuplarına doğru akacak ve ışık hızına yakın bir hızla dışarı fırlayarak yoğun elektromanyetik radyasyon oluşturacaktır.

Ancak söz konusu kara deliğin bu parlak geçici olaya yol açmasına neden olabilecek tek olası mekanizma talihsiz bir yıldızın spagettileşmesi değildir. Bir başka olasılık da J221951’in bir galaksinin kalbindeki çekirdeğin hareketsiz durumdan aktif duruma geçmesinin bir sonucu olmasıdır.

Aktif galaktik çekirdekler (AGN’ler) galaksilerin kalbinde yer alan ve galaksinin geri kalanındaki tüm yıldızların toplam ışığını bastıracak kadar ışık saçan parlak alanlardır. Ayrıca süper kütleli kara deliklerden de güç alırlar.

Nicholl, “Toplam enerji salınımını hesaplamak için J221951’i izlemeye devam etmek, bunun bir yıldızın hızlı dönen bir kara delik tarafından gelgitle bozulması mı yoksa yeni bir tür AGN’nin açılması mı olduğunu anlamamızı sağlayabilir” diye ekledi.

Bir galaksinin kalbindeki dramatik “açılmayı” izlemek
Kilonovalar iki nötron yıldızının ya da bir nötron yıldızı ile bir kara deliğin birleşmesi sırasında meydana gelen ve parlak elektromanyetik radyasyon patlamaları yayan bir tür geçici olaydır. Kilonovalar başlangıçta mavi bir renge sahiptir, daha sonra birkaç günlük bir süre içinde kırmızıya dönüşür. Geçici J221951 de mavi görünüyordu, ancak bir kilonova gibi kırmızıya dönüşmedi veya hızla solmadı. Bu geçicinin doğası, Hubble Uzay Teleskobu gibi uzay tabanlı tesisler ve Kuzey Şili’deki Atacama Çölü’nde bulunan Çok Büyük Teleskop (VLT) gibi yer tabanlı gözlemevleri ile yapılan takiplerle belirlendi.

“Kilit keşif, Hubble’dan alınan morötesi (UV) spektrumun galaktik bir kökeni dışlamasıydı. Bu, gelecek için uzay tabanlı bir UV spektrograf yeteneğinin sürdürülmesinin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor,” diyor ekip üyesi ve University College London’daki Mullard Uzay Bilimleri Laboratuvarı araştırmacısı Paul Kuin.

Ekip, 10 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan bir kaynakla J221951’in şimdiye kadar görülen en parlak olaylardan biri olması gerektiğini fark etti. Şimdi bunun nedenini daha iyi anlamak için çalışacaklar.

Oates, “Gelecekte, gelgit bozulması olayı ile aktif galaktik çekirdek senaryoları arasında ayrım yapmaya yardımcı olacak önemli ipuçları elde edebileceğiz” dedi. “Örneğin, J221951 bir AGN’nin açılmasıyla ilişkiliyse, solmayı durdurmasını ve parlaklığın tekrar artmasını beklerken, J221951 bir gelgit bozulması olayıysa, solmaya devam etmesini bekleyebiliriz.

“J221951’in geç zaman davranışını yakalamak için önümüzdeki birkaç aydan birkaç yıla kadar izlemeye devam etmemiz gerekecek.”