NEOWISE misyonu tarafından yıllarca toplanan görüntüleri tarayan gökbilimciler, bir yıldızın süpernova aşamasından geçmeden doğrudan kara deliğe dönüştüğünün bilinen en açık kanıtını buldular. Bu süreç bir süredir öne sürülüyor ve geçmişteki örneklerin ipuçlarına da rastlanıyor ancak artık sürecin teleskop sahibi herkesin gözünün önünde gerçekleştiği görülüyor.
Bir zamanlar saf teorinin konusu olan yıldız kütleli kara deliklerin, ilkinin 1973’teki keşfinden bu yana yaygın olduğu keşfedildi. Süpernovaların, önceki yıldızın kütlesine ve bileşimine bağlı olarak ya kara delikleri ya da nötron yıldızlarını geride bıraktığını biliyoruz, ancak bunun tüm yıldız kara delik popülasyonunu açıkladığı konusunda şüpheler arttı. Modelleme, bazı yıldızların çökmesi sırasında nötrinoların bir süpernovayı tetikleyemediğini, bunun yerine doğrudan bir kara deliğe çöküş oluşturduğunu öne sürüyor. Ancak örnek bulmanın zor olduğu ortaya çıktı.
NEOWISE’ın birincil görevi asteroitleri ve kuyruklu yıldızları aramak olsa da, aynı zamanda gök cisimlerinin görüntülerini de yakaladı. Andromeda Gökadası. Columbia Üniversitesi’nden Profesör Kishalay De liderliğindeki bir ekip bu görüntüleri inceledi ve benzeri görülmemiş bir şeyi fark etti. 2014’ten başlayarak, bir zamanlar Andromeda’nın en parlak yıldızlarından biri olan devasa bir yıldız, spektrumun kızılötesi kısmında parladı ve iki yıl boyunca bu şekilde kaldı. Daha sonra görünür ışıkta hızla solarak yok olmuş gibi göründü. Ekip, gökbilimcilerin aradığı kanıtın burada olduğunu öne sürüyor.
De, “Bu muhtemelen hayatımın en şaşırtıcı keşfiydi” dedi. ifade. “Yıldızın kayboluşunun kanıtı kamuya açık arşiv verilerinde yatıyordu ve biz onu ortaya çıkarana kadar yıllar boyunca kimse bunu fark etmedi.”
Bunun gibi bir kara delik nasıl evrimleşebilir?
Resim Kredisi: Keith Miller, Caltech/IPAC – SELab
Bu kadar heyecan verici olsa da, makul düzeyde bir hayal kırıklığı da beraberinde gelmelidir. Eğer o dönemde herhangi biri bu olayları fark etmiş olsaydı, elektromanyetik spektrumdaki teleskoplar olayı dikkatle gözlemlerdi. Sonuçta Andromeda, karanlık gökyüzü altında çıplak gözle görülebilen, bize en yakın büyük galaksidir. Artık Hubble bile bu olayın ardından gelen parıltıyı zorlukla tespit edebiliyor. Bunun yerine NEOWISE yalnızca altı ayda bir fotoğraf çekerek aradaki süreyi bir sır olarak bıraktı.
Söz konusu yıldıza M31-2014-DS1 adı verildi, ancak muhtemelen daha akılda kalıcı bir gizli takma adı da var. Çöküş öncesi görüntüler, başlangıçta Güneş’in kütlesinin 13 katı kadar olduğunu, yani tipik süpernova aralığında olduğunu, ancak o kadar aşırı yıldız rüzgarları söndürdüğünü, kızılötesi parlama başladığında sadece beş güneş kütlesine düştüğünü gösteriyor.
De, “Bu yıldızın dramatik ve sürekli solması çok sıra dışı bir durum ve bir süpernovanın meydana gelmediğini, bunun da yıldızın çekirdeğinin doğrudan bir kara deliğe çökmesine yol açtığını gösteriyor” dedi. “Bu kütleye sahip yıldızların uzun süredir her zaman süpernova olarak patlayacağı varsayılmıştır. Bunun olmaması, aynı kütleye sahip yıldızların, muhtemelen ölmekte olan yıldızın içinde yerçekimi, gaz basıncı ve güçlü şok dalgalarının birbirleriyle kaotik şekillerde etkileşime girmesi nedeniyle başarılı bir şekilde patlayıp patlamayabileceğini akla getiriyor.”
Bekleyen herkese bu kadar Betelgeuse ve diğer son aşamadaki süperdev yıldızların doğru olanı yapıp bize havai fişek gösterisi yapmalarını sağladık.
Flatiron Enstitüsü’nden Dr. Andrea Antoni liderliğindeki modelleme, konveksiyonun, çöken bir yıldızın toz atmasına neden olan ve kara deliğe düşen gaz birikim diskini gizleyen süreçlerin anahtarı olduğunu öne sürüyor.
Zaten inceleyecek başka bir vakamız olabilir. 2010 yılında, süper dev bir yıldız ortadan kayboldu. olası doğrudan çökme durumu. Ancak bu, Andromeda’dan 10 kat daha uzakta, 22 milyon ışıkyılı uzaklıktaki NGC 6946’daydı ve bu kadar net bir görüntü elde edemedik.
Doğrudan çöküşe dair teorik modellemenin yanı sıra diğer kanıtlar, kara deliklerin keşfi şeklinde geldi. karmaşık yıldız sistemleri bir süpernova tarafından parçalanacaktı ama böyle bir olaydan sonra hayatta kalmayı başardı.
Bazı gökbilimciler sürecin bir ışığı kapatmak gibi olacağını ve özellikle görünür bir yıldız kaybolmadıkça bu tür olayların bulunmasını zorlaştıracağını düşündüler. Bununla birlikte, 1970’lerde modeller, doğrudan çöküşün, ilgili dalga boylarında bile bir süpernova kadar parlak olmayan ancak yakın galaksilerde hala tespit edilebilen kızılötesi bir parıltının eşlik edeceğini öngördü. Bunun nedeni, süperdev yıldızların sonraki yıllarda çok fazla toz atmasıdır. Betelgeuse’un meşhur yaptığı şey. Kara deliğe düşen gazın yaydığı enerji çevredeki tozu ısıtacak ve kızılötesi ışında yayılmasına neden olacaktır.
Bu durum, De ve ortak yazarlara yakın gökadaları ve Samanyolu’nu dramatik kızılötesi parlaklık belirtileri için arama konusunda ilham verdi. M31-2014-DS1’in 2014-2017 davranışını bulduktan sonra daha yakından yapılan inceleme, tahminlerle mükemmel şekilde eşleştiğini buldu.
Ancak bazı gökbilimciler ikna olmaya devam ediyor. De’nin çalışmasının önbasımına, iki yıldız arasındaki birleşmenin aynı zamanda olası olduğunu öne süren kendi çalışmalarından biriyle yanıt verdiler. gördüklerini açıkla.
De, “Süpernovanın birkaç hafta boyunca tüm galaksiyi gölgede bırakması nedeniyle kolay olan süpernova bulmanın aksine, bir patlama yaratmadan kaybolan tek tek yıldızları bulmak son derece zordur” dedi. “Devasa bir yıldızın patlama olmadan ortadan kaybolduğunu (ve öldüğünü) ve beş yıldan fazla bir süre boyunca kimsenin bunu fark etmediğini bilmek şok edici.”
Andromeda galaksisinde yalnızca bir süpernova kaydedildi. 1885’te rapor edildi. M31-2014-DS1’in yalnızca ortalıkta uzun süredir bulunmayan cihazlarla tespit edilebilen davranışı, ya buna tanık olma konusunda şanslı olduğumuzu ya da doğrudan çöküşün aslında kara delik oluşturmanın daha yaygın bir yolu olduğunu gösteriyor.
Etkinliğin en dramatik aşamasını izleme fırsatını kaçırmış olsak da, yalnızca NEOWISE arşivine bağımlı değiliz. De farklı bir şekilde, “Bu hikayenin sadece başlangıcı” dedi. ifadeçevredeki tozun “JWST gibi teleskopların hassasiyet seviyesinde onlarca yıl boyunca görülebilecek bir ışık yayacağını, çünkü çok yavaş bir şekilde solmaya devam edeceğini” açıkladı. Ve bu, evrende yıldız kara deliklerinin nasıl oluştuğunu anlamak için bir referans noktası olabilir.”
Harvard’dan Dr. Morgan MacLeod, “Kara deliklerin yıldızlardan gelmesi gerektiğini biliyorduk. Bu iki yeni olayla birlikte, bunun gerçekleşmesini izliyoruz ve bu sürecin nasıl işlediğine dair çok şey öğreniyoruz” dedi.
Çalışma şurada yayınlandı: Bilim.
News
