Zephyrnet Logosu

En hafif kara delik mi yoksa en ağır nötron yıldızı mı?

Tarih:

18 Ocak 2024 (Nanowerk Haberleri) Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'nden araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir gökbilimci ekibi, küresel küme NGC 1851'de bilinmeyen nitelikteki ilgi çekici bir nesneyi keşfetmek için MeerKAT radyo teleskopunu kullandı. Bu devasa nesne, en ağır nötrondan daha ağırdır. Bilinen yıldızlar olmasına rağmen bilinen en hafif kara deliklerden aynı anda daha hafiftir ve milisaniyelik hızla dönen bir pulsarın etrafında yörüngededir. Bu, çok beğenilen radyo pulsarının (kara delik ikilisinin) ilk keşfi olabilir; Einstein'ın genel göreliliğine ilişkin yeni testlere olanak sağlayacak muhteşem bir eşleşme. Bir süpernova patlamasının son derece yoğun kalıntıları olan nötron yıldızları ancak bu kadar ağır olabilir. Belki başka bir yıldızı tüketerek ya da kendi türünden bir başka yıldızla çarpışarak çok fazla kütle kazandıklarında çökecekler. Çöktüklerinde tam olarak ne hale geldikleri, egzotik yıldızların çeşitli vahşi ve harika tatlarının önerilmesiyle birlikte birçok spekülasyonun nedenidir. Ancak hakim görüş, nötron yıldızlarının çökerek kara deliklere dönüştüğü, bu nesnelerin çekimsel açıdan o kadar çekici olduğu ve ışığın bile onlardan kaçamadığı yönünde. Gözlemlerle desteklenen teori, çöken yıldızların oluşturabileceği en hafif kara deliklerin Güneş'ten yaklaşık 5 kat daha büyük olduğunu söylüyor. Bu, nötron yıldızının çökmesi için gerekli olan Güneş kütlesinin 2.2 katından çok daha büyüktür ve kara delik kütle boşluğu olarak bilinen şeye yol açar. Bu kütle aralığındaki kompakt nesnelerin doğası bilinmemektedir ve uzak evrendeki yerçekimsel dalga birleşmesi olaylarının gözlemlerinde bu tür nesnelerin yalnızca kısa süreli anlık görüntülerinin yakalanması nedeniyle ayrıntılı bir çalışma şu ana kadar zorlu olmuştur. MeerKAT (TRAPUM) işbirliğiyle uluslararası Geçici Gezegenler ve Pulsarlardan gökbilimcilerden oluşan bir ekip tarafından kendi galaksimizdeki bu kütle boşluğunda bir nesnenin keşfedilmesi, bu nesnelerin nihayet anlaşılmasına yardımcı olabilir. Dergide yayınlanan çalışmaları Bilim (“Nötron yıldızları ve kara delikler arasındaki kütle boşluğunda kompakt bir nesneye sahip ikili yıldız sistemindeki bir pulsar”), güney takımyıldızı Columba'daki (güvercin) NGC 1851 küresel kümesindeki devasa bir kompakt yıldız çifti hakkında rapor veriyor. Güney Afrika'daki hassas MeerKAT radyo teleskopunu Almanya'nın Bonn kentindeki Max Planck Radyo Astronomi Enstitüsü'ndeki (MPIfR) mühendisler tarafından oluşturulan güçlü enstrümantasyonla birlikte kullanarak, yıldızlardan birinden gelen zayıf darbeleri tespit edip onu tanımlayabildiler. Bir radyo pulsarı olarak, hızla dönen ve kozmik bir deniz feneri gibi Evrene radyo ışığı ışınları saçan bir tür nötron yıldızı. Devasa eşlik eden yıldızın bir kara delik olduğunu varsayan sistemin bir sanatçı tarafından çizilmiş izlenimi Devasa eşlik eden yıldızın bir kara delik olduğunu varsayan sistemin bir sanatçı tarafından çizilmiş izlenimi. Arka plandaki en parlak yıldız, yörünge arkadaşı radyo pulsarı PSR J0514-4002E'dir. İki yıldız arasında 8 milyon km mesafe var. (Resim: Daniëlle Futselaar, artsource.nl) PSR J0514-4002E olarak adlandırılan bu pulsar, saniyede 170 defadan fazla dönüyor ve her dönüş, saatin tik takları gibi ritmik bir darbe üretiyor. Pulsar zamanlaması adı verilen bir teknik kullanarak, zaman içinde bu tik-taktaki küçük değişiklikleri gözlemleyerek, yörünge hareketinin son derece hassas ölçümlerini yapabildiler. MPIfR meslektaşıyla birlikte çalışmayı yöneten Ewan Barr, "Bunu, neredeyse mükemmel bir kronometreyi neredeyse 40,000 ışıkyılı uzaklıktaki bir yıldızın yörüngesine bırakmak ve ardından bu yörüngelerin zamanını mikrosaniye hassasiyetiyle ayarlamak gibi düşünün." diyor. Doktora adayı Arunima Dutta. Düzenli zamanlama aynı zamanda sistemin konumunun çok hassas bir şekilde ölçülmesine de olanak tanıdı; pulsarın yörüngesindeki nesnenin normal bir yıldız olmadığını gösterdi; Hubble Uzay Teleskobu'nun NGC 1851 görüntülerinde görünmüyor; yıldız. Dahası, iki yıldız arasındaki en yakın yaklaşma noktasının (periastronun) zamanla gözlemlenen değişimi, yoldaşın bilinen herhangi bir nötron yıldızınınkinden eş zamanlı olarak daha büyük ve yine de bilinen herhangi bir kara deliğinkinden daha küçük bir kütleye sahip olduğunu gösterdi. onu kara deliğin kütle boşluğuna dik olarak yerleştiriyor. MPIfR'den Paulo Freire, "Bu nesne her ne ise, heyecan verici bir haber" diyor. “Eğer bir kara delik ise, onlarca yıldır pulsar astronomisinin Kutsal Kâsesi olan, bilinen ilk pulsar – kara delik sistemi olacak! Eğer bu bir nötron yıldızıysa, bu inanılmaz yoğunluklarda maddenin bilinmeyen durumunu anlamamız açısından temel çıkarımlara sahip olacak!” Ekip, devasa nesnenin oluşumunun ve ardından sıkı bir yörüngede hızla dönen radyo pulsarıyla eşleşmesinin oldukça egzotik bir oluşum tarihinin sonucu olduğunu öne sürüyor (Şekil 1). 3) yalnızca kendine özgü yerel ortamı nedeniyle mümkündür. Sistem, Galaksinin geri kalanındaki yıldızlardan çok daha sıkı bir şekilde paketlenmiş eski yıldızlardan oluşan yoğun bir koleksiyon olan küresel küme NGC 1851'de bulunuyor. Burası o kadar kalabalık ki yıldızlar birbirleriyle etkileşime girerek yörüngelerini bozabiliyor ve en uç durumlarda çarpışabiliyor. Şu anda radyo pulsarının yörüngesinde bulunan devasa nesneyi yarattığı öne sürülen şeyin, iki nötron yıldızı arasındaki böyle bir çarpışma olduğu öne sürülüyor. Bununla birlikte, mevcut ikili oluşturulmadan önce, radyo pulsarının ilk olarak düşük kütleli X-ışını ikilisi olarak adlandırılan bir donör yıldızdan malzeme almış olması gerekir. Pulsarın mevcut dönüş hızına döndürülmesi için böyle bir "geri dönüşüm" işlemine ihtiyaç vardır. Ekip, bu donör yıldızın daha sonra sözde bir değişim karşılaşmasında mevcut devasa nesneyle değiştirildiğine inanıyor. Danimarka'daki Aalborg Üniversitesi'nden Thomas Tauris, "Bu şimdiye kadar keşfedilen en egzotik ikili pulsar" diyor. “Uzun ve karmaşık oluşum tarihi hayal gücümüzün sınırlarını zorluyor”. Ekip, bilinen en büyük nötron yıldızını mı, bilinen en hafif kara deliği mi, hatta yeni bir egzotik yıldız çeşidini mi keşfettiklerini kesin olarak söyleyemese de, kesin olan şey, maddenin özelliklerini en düşük koşullar altında araştırmak için benzersiz bir laboratuvar ortaya çıkardıklarıdır. Evrendeki aşırı koşullar. Arunima Dutta, "Bu sistemle işimiz henüz bitmedi" diyor.
spot_img

En Son İstihbarat

spot_img