Bir yıldan biraz daha uzun bir süre önce, 12 Nisan 2019'da LIGO-Başak işbirliği, 2,4 milyar ışıkyılı mesafedeki iki kara deliğin destansı bir çarpışmasından uzay zamanında yayılan yerçekimsel dalgaları keşfetti.
Ancak gökbilimcilerin şimdi anladığı gibi, GW 190412'nin gerçek çarpışması daha önce hiç görmediğimiz bir şeydi. Yaklaşık olarak eşit kütleli iki kara delik yerine, Güneş'in kütlesinin 20-40 katı olan GW 190412, düzensiz bir ikili sistemden elde edildi.
Bu titreşimli yerçekimi dalgalarının bir analizine dayanarak, gökbilimciler kara deliklerden birinin teraziyi yaklaşık 29,7 güneş kütlesine çevirdiğini, diğerinin ise sadece 8,4 güneş kütlesinde üç kat daha hafif olduğunu buldu.
Aynı zamanda bugüne kadar keşfedilen en düşük kütleli kara deliktir – bu son derece heyecan verici çünkü birleşmelerinin diğer kara delik birleşmelerinden daha uzun bir sinyal verdiği anlamına geliyor – keşfedilecek çok büyük miktarda veri.
“Bu kitlelerin hiçbiri kendi başlarına çok şaşırtıcı değil. Kara deliklerin bu boyutta olduğunu biliyoruz. Northwestern Üniversitesi ve LIGO Collaboration'dan gökbilimci Christopher Berry, yeni olan şey kütle oranı.
“Bu gözlem, yerçekimi dalgası sinyalleri için tahminlerimizi yeni bir şekilde test etmemize olanak tanıyor ve ikili kara deliklerin nasıl oluştuğunu anlamaya yönelik bulmacanın başka bir parçası.”
Olağandışı füzyon sinyaline dayanarak, ekip birkaç ölçüm daha yapabildi. Kara deliklerin en büyüğünün döndüğünü belirleyebildiler.
GW 190412'de, bu dönüş oldukça hızlı görünüyordu ve bu, böyle dengesiz bir ikili sistemin nasıl ortaya çıktığına dair bir ipucu olabilir. Görüyorsunuz, ikili kara deliklerin oluşumu için birkaç astrofiziksel model var, ancak bunların çoğu az çok eşit kütle çiftlerine yol açıyor.
En bariz olanı, her bir yıldızın bir kara deliğe dönüştüğü ikili bir yıldız sistemidir. Ancak, GW 190412 haricinde, kütle olarak büyük farklılıklara sahip ikili kara delikler yaratamayacaklarına inanılıyor.
Kara deliklerin ayrı ayrı oluşması ve sonra bir şekilde birleşerek yörüngede birbirlerini yakalaması mümkündür. Ancak daha büyük kara deliğin daha hızlı dönmesi, GW 190412'den önce diğer kara deliklerle daha önce birleşmiş olabileceğini gösteriyor.
Tam metni LIGO web sitesinde okuyabilirsiniz.
Kaynaklar: Fotoğraf: N. Fischer, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik), Simulated eXtreme Spacetimes projesi
