Kütle çekim dalgalarının keşfinden bu yana bilim insanları yüzlerce kara delik birleşmesini kayda geçirdi. Şimdi ise bu veriler, kara deliklerin önemli bir bölümünün sanılandan farklı bir şekilde oluştuğunu gösteriyor.
Physical Review Letters dergisinde yayımlanan yeni araştırmada, LIGO ile birlikte çalışan Virgo ve KAGRA gözlemevlerinin tespit ettiği 155 kara delik çifti incelendi. Sonuçlara göre birleşen kara deliklerin yaklaşık yüzde 14'ü "ikinci nesil kara delik" olabilir.
Bu sınıftaki kara delikler, yıldızların ölümüyle değil, daha önce birleşmiş iki küçük kara deliğin oluşturduğu yeni bir birleşmenin ürünü olarak ortaya çıkıyor. Bu durum, kara deliklerin oluşumuyla ilgili bilinen tabloya farklı bir açıklama getiriyor.
Araştırmayı yürüten ekip, evrende kara delik birleşmelerinin sürekli yaşandığını ve elde edilen verilerin bu zincirin beklenenden daha yaygın olduğunu gösterdiğini belirtiyor.
1 Kütle çekim dalgaları yeni ipuçları verdi
Dünya'ya ulaşan kütle çekim dalgaları, evrendeki en güçlü olaylardan kaynaklanıyor. LIGO bugüne kadar çok sayıda dikkat çekici birleşme tespit etti.
Geçen yıl kaydedilen en büyük kara delik birleşmesi de bunlardan biriydi. Üstelik bu birleşmedeki kara delikler, normal şartlarda oluşmaması gereken bir kütle aralığında yer alıyordu. Bilim insanlarının "ölü bölge" olarak tanımladığı bu aralıkta, yıldızların çökmesiyle kara delik oluşmasının mümkün olmadığı düşünülüyor.
Bu tür keşifler, kara deliklerin hâlâ birçok bilinmeyen yönü olduğunu ortaya koyuyor. Araştırmacılar da LIGO'nun büyüyen veri arşivinin yeni sürprizler sunmasını bekliyor.
2 Birleşmeler geride iz bırakıyor
Kara delikler birleşmeden önce birbirlerinin etrafında dönüyor. Eğer kara deliklerden biri ya da ikisi farklı yönlerde dönüyorsa, yörüngeleri de sallanmaya başlıyor.
Araştırmacılar bu hareketi inceleyerek kara deliklerin kütlesini ve dönüş hızını hesaplayabiliyor.
İkinci nesil kara deliklerin en belirgin özelliği ise birleşen iki kara delikten birinin diğerine göre çok daha büyük ve daha hızlı dönmesi. Ekip bu hareketi temel alan bir model geliştirdi ve incelenen birleşmelerin yaklaşık yüzde 14'ünün bu yapıya uyduğunu belirledi.
Araştırmada tespit edilen ikinci nesil kara delikler çoğunlukla yaklaşık 20 Güneş kütlesinde ya da 40 Güneş kütlesinin üzerinde yer alıyor.
3 Yoğun yıldız kümeleri öne çıkıyor
Araştırmacılar bu zincir birleşmelerin, yıldızların çok sık bulunduğu yoğun bölgelerde gerçekleştiğini düşünüyor.
Birbirine yakın çok sayıda yıldız öldüğünde geride çok sayıda kara delik kalıyor. Bu ortam, kara deliklerin karşılaşıp birleşme ihtimalini artırıyor. Ortaya çıkan yeni kara delikler de zamanla başka kara deliklerle birleşerek süreci yeniden başlatabiliyor.
Bu nedenle evrende aynı döngünün uzun süre devam etmiş olması mümkün görünüyor.
4 40 Güneş kütlesinin üzerindeki kara delikler hâlâ gizemini koruyor
Araştırmanın ortaya çıkardığı en büyük sorulardan biri ise 40 Güneş kütlesinin üzerindeki kara deliklerle ilgili.
Mevcut yıldız evrimi modellerine göre süpernova patlamalarının yaklaşık 45 Güneş kütlesinin üzerinde kara delik bırakmaması gerekiyor. Buna rağmen gözlemler bu sınırın üzerinde birçok kara deliğin bulunduğunu gösteriyor.
Bilim insanları bu dev kara deliklerin nasıl oluştuğunu henüz açıklayabilmiş değil. Yeni çalışma bu soruya kesin bir yanıt vermese de, ikinci nesil kara deliklerin bu gizemin önemli bir parçası olabileceğini ortaya koyuyor.
Şimdilik kesin cevap yok. Ancak elde edilen son veriler, kara deliklerin düşünüldüğünden çok daha karmaşık bir geçmişe sahip olabileceğine işaret ediyor.
