2021'de kara delikler hakkında öğrendiğimiz en çılgın 10 şey

[™ Admin]

2021'de kara delikler hakkında öğrendiğimiz en çılgın 10 şey

Kara delikler üzerinde çalışan bilim adamları, alanlarının her yıl şaşırtıcı ve akıllara durgunluk veren bulgular sunacağından emin olabilirler. Ve 2021, bu garip yerçekimi canavarlarıyla ilgili birçok heyecan verici yeni sonuçla bir istisna değildi. Burada, bu yılın en büyüleyici kara delik keşiflerine ve bunların evren hakkındaki anlayışımızı nasıl ilerlettiğine bir göz atacağız.

En hızlı dönen kara delik

En iyi çalışılmış kara delikler bile hala sürprizler sunuyor. Şubat ayında fizikçiler, aynı zamanda var olduğu doğrulanan ilk kara delik olan Cygnus X-1 sisteminin kalbinde oturan kozmik canavarın özelliklerine ilişkin tahminlerini revize ettiler. Başlangıçta yaklaşık 60 yıl önce keşfedilen Cygnus X-1 kara deliğinin, önceden düşünülenden %50 daha büyük olduğu, bu da onu güneşin kütlesinin 21 katı yaptığı ve ışık hızına çok yakın döndüğü ve kara için yeni bir rekor kırdığı bulundu. delik dönüşü. Cygnus X-1'deki kara delik, yaklaşık 7.200 ışıkyılı uzaklıkta yer alıyor ve mavi bir süperdev yoldaş yıldızını yavaş yavaş tüketiyor ve araştırmacılara bu tür süreçler hakkında yeni bilgiler sağlıyor.

Görülen ve simüle edilen spagetti yıldız

Bir yıldız kara deliğin kenarına çok yakın dolaştığında, yerçekimi kuvvetleri onu kara deliğin ağzından emilen uzun ipliklere ayırır. "Spagettileşme" olarak bilinen bu süreç, yıldız malzemesi sürtünme yoluyla ısınırken ışık üretir ve astronomların tüyler ürpertici hareketi tüm görkemiyle yakalamasını sağlar. Mayıs ayında araştırmacılar, ilk kez, Güneş'ten 750 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir galaksinin merkezinde yer alan ve güneşin kütlesinin 30 milyon katı şaşırtıcı bir ağırlığa sahip bir kara delik tarafından bu şekilde parçalanıp yutulan bir yıldızı tespit ettiler. Spagettifikasyon hakkında önemli verileri yakalamanın yanı sıra, gözlemler bilim adamlarının yıldızların yutulmasına ilişkin inanılmaz bir görselleştirme oluşturmasına yardımcı oldu.

LIGO, Hawking'i haklı çıkardı

Haziran ayında, Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi (LIGO) ile araştırmacılar, iki devasa kara deliğin tek bir varlık halinde birleşmesini izlediler ve kara delikler birbirine doğru spiral çizerken oluşan yerçekimi dalgaları olarak adlandırılan uzay-zaman dokusundaki dalgalanmaları analiz ettiler. hız. Ortaya çıkan kara deliğin yüzey alanının, ilk ikisinin birleşiminden daha büyük olduğunu buldular. Şaşırtıcı veriler sağlamanın yanı sıra bulgular, kara delik alanı teoremi olarak bilinen İngiliz astrofizikçi Stephen Hawking'in 1971 varsayımını kanıtlamaya yardımcı oluyor. Teorem, bir kara deliğin yüzey alanının zamanla azalmasının imkansız olduğunu belirtir, Hawking'in hem Einstein'ın genel görelilik teorisini hem de entropi anlayışını kullanarak türettiği bir yasa. Sonuçlar Hawking için bir zafer olsa da, fizikçilerin kafasını kazıdı. Kuantum mekaniğine göre, kara delikler küçülüp buharlaşabilmelidir ve bu nedenle, yüzey alanlarının da her zaman artması gerektiğini Hawking yasasıyla nasıl karelayacağımız belirsizdir.

Kara delik ve nötron yıldızı birleşmesi

LIGO, tesisle çalışan araştırmacıların ilk kez, nötron yıldızları adı verilen kompakt varlıklarla birleşen kara delikler gördüklerinden emin olduklarını açıkladıklarında, Haziran ayında sunacak çok sayıda kara delik bulgusuna sahipti. Kara deliklerle birlikte, nötron yıldızları, yıldız bir süpernova olarak patladığında ve geride bir kalıntı bıraktığında, büyük bir yıldızın ölümünün potansiyel bir sonucudur. LIGO daha önce potansiyel kara delik-nötron yıldızı birleşmelerinin ipuçlarını görmüş olsa da, bu yıla kadar iki sinyal bu tür birleşmelerin gerçekleştiğini kesin olarak kanıtlamamıştı. Her iki tespit de yaklaşık 10 gün arayla Ocak 2020'de gerçekleşti. Birincisi, güneşin kütlesinin bir buçuk katı olan bir nötron yıldızını yutan güneş kütlesinin yaklaşık altı katı olan bir kara delik, ikincisi ise güneşin kütlesinin yaklaşık dokuz katı olan bir kara delik ve kütlesinin yaklaşık iki katı olan bir nötron yıldızını içeriyordu. Güneş.

Erken kara delik bir fırtına estiriyor

Bilinen hemen hemen her galaksinin merkezinde süper kütleli bir karadelik vardır, bu da iki kozmik varlık arasında sıkı bir ilişki olduğunu düşündürür. Ancak bilim adamları hala bir kara deliğin galaktik ev sahibini nasıl etkilediğini anlamıyorlar. Haziran ayında yayınlanan araştırma, neredeyse evrenin kendisi kadar eski olan 13 milyar yıllık bir galaksiden yüksek hızlı rüzgarların estiğini gösterdi. Bu, çevredeki gaz ve tozu tüketirken süper kütleli kara deliklerden çıkan galaktik rüzgarın en erken tespit edilen örneğidir. Ayrıca, kabaca 1,1 milyon mil (1,8 milyon km/sa) hızla hareket eden güçlü rüzgarlar, materyali galaksinin her yerine itecek ve muhtemelen yıldız oluşumunu engelleyecek kadar hızlı hareket eder. Bu, galaksilerin ve karadeliklerinin eski ve çok sıkı bir bağa sahip olduğunu gösteriyor.

Işık yankıları Einstein'ı haklı çıkarıyor

Stephen Hawking, bu yıl kara deliğin kazanmasını sağlayan tek kişi değildi. Temmuz ayında gökbilimciler, 1.8 milyar ışıkyılı uzaklıktaki Zwicky adlı sarmal bir galaksinin merkezindeki süper kütleli bir kara delikten parlayan X-ışınlarını yakaladılar. Araştırmacılar sadece kara deliğin önünden gelen ışığı tespit etmekle kalmadılar, aynı zamanda başlangıçta yerleştiremedikleri garip ışık yankıları bulmayı da başardılar. Bunların kara deliğin arkasından kaynaklandığı ortaya çıktı, bu da mamut varlığın uzay-zaman dokusunu o kadar çok büktüğünü ve ışığın kara deliğin bir tarafından diğerine çekildiğini gösteriyordu. Bu süreç tam olarak Einstein'ın genel görelilik kuramından beklenecek olan şeydir, ancak şimdiye kadar kesin olarak saptanmamıştı.

Uzaylılar kara delik gücünü kullanıyor olabilir

Bilim adamları, varsayımları ilgili verilerle bilgilendirildiği sürece spekülasyon yapmaktan uzak değildir. Ağustos ayında, Tayvan'daki bir gökbilimciler ekibi, teknolojik uzaylıların, bir yıldızı çevreleyen Dyson küreleri olarak bilinen varsayımsal mega yapılar kullanarak kara deliklerden enerji topladıklarını öne sürdü. Kara delikler karanlık olarak düşünülmelerine rağmen, kendilerini ısıtan ve ışık olarak yayan çevredeki maddelerle beslenirken büyük miktarda enerji yayarlar. Gökbilimciler, dünya dışı bir türün, enerjik patlamalarını emmek için bir kara deliğin etrafına güneş panellerine benzer bir şeyle kaplanmış yörüngedeki platformları yerleştirip yerleştiremeyeceğini merak ettiler. Kara delikler yıldızlardan daha küçük olduğundan, bu, uzaylıların inşaat malzemelerinden tasarruf etmelerine ve potansiyel olarak inanılmaz miktarda güç toplamalarına olanak tanır.

Gezici kara delikler galaksimize yerleşebilir

Samanyolu'nun eteklerinde yaklaşık 12 devasa görünmez kara delik gizleniyor olabilir. Bu, araştırmacıların yeni bir galaksi çarpışması simülasyonunun sonuçlarını yayınladıkları Ağustos ayındaki paket servisti. Bu tür anıtsal olaylar sırasında, yerçekimi kuvvetleri, güneşin kütlesinin milyonlarca veya milyarlarca katı ağırlığa sahip süper kütleli kara deliklerin uçup kozmosun mürekkepli derinliklerinde dolaşmasına neden olabilir. Bunlardan bazıları daha sonra bizimki gibi gökadaların halelerine yerleşebilir ve Samanyolu büyüklüğünde bir gökadanın ortalama olarak yaklaşık 12'ye ev sahipliği yapması bekleniyor. Gökbilimciler, simülasyonlarının doğru olup olmadığını görmek için bu kayıp devleri nasıl arayacaklarını bulmayı umuyorlar.

En yakın kara delik çifti görüldü

Aralık ayında teleskoplar, kendi gezegenimize en yakın kara delik çiftinin, Dünya'dan yaklaşık 89 milyon ışıkyılı uzaklıkta Kova takımyıldızında birbirlerinin etrafında dönen bir ikilinin kanıtlarını yakaladılar. Önceki rekor sahibi kara delik çifti, bundan beş kat daha uzakta bulunuyor, bu da bilim adamlarının bu tür sistemleri öncekinden daha ayrıntılı olarak inceleme fırsatına sahip oldukları anlamına geliyor. İkilinin her iki üyesi de ağır sıkletlerdir - daha büyük olanın kütlesi neredeyse 154 milyon güneşten oluşurken, daha küçük olanın kütlesi yıldızımızdan 6,3 milyon kat daha fazladır. Sadece 1.600 ışıkyılı uzaklıkta, kozmik açıdan küçük bir farkla ve 250 milyon yıl sonra dev bir kara delikte birleşeceklerini gösteren başka bir rekorla birbirlerinin yörüngesinde dönüyorlar.

Galaksisi için çok büyük bir kara delik

Yaklaşık 820.000 ışıkyılı uzaklıkta kendi yörüngemizde dönen küçücük bir galakside bir tuhaflık var gibi görünüyor. Samanyolu'ndan 50 kat daha küçük olan Aslan I cüce gökadası, Samanyolu'nun merkezindeki kara delikle neredeyse aynı kütleye sahip büyük boyutlu bir kara deliğe ev sahipliği yapıyor. Gökbilimciler, böylesine büyük bir kara deliğin, bu kadar küçük bir galakside nasıl bulunduğuna şaşırıyorlar. Austin, Texas Üniversitesi'nde astronomi doktorası mezunu olan María José Bustamante yaptığı açıklamada, "Cüce küresel galaksilerdeki bu tür bir kara delik için bir açıklama yok" dedi. Bunun hem karadelik hem de galaktik evrim için tam olarak ne anlama geldiğini anlamak, önümüzdeki yılları beklemek zorunda kalacak.

Kaynak: Live Science