Bir kara delik bir yıldızı parçaladı ve dünyanın dört bir yanından astronomları bir araya getirdi

Bu, on yıldan uzun süredir görülmemiş bir olaydı: uzak bir galaksinin merkezinden fırlayan ani bir enerji parlaması, 8,5 milyar ışıkyılı uzaklıktan görülebilecek kadar parlaktı. 1.000 trilyondan fazla güneşe eşdeğer bir ışık patlamasıyla, flaş ilk olarak Kaliforniya'daki Palomar Gözlemevi'nden yürütülen tüm gece gökyüzünün bir araştırması olan Zwicky Geçici Tesisi tarafından tespit edildi.

"Bu yıl Sevgililer Günü'nde kafa karıştırıcı bir kaynak bulduk. Sadece garipti! Olayla ilgili iki makaleden birinin baş yazarı olan Maryland Üniversitesi'nden Igor Andreoni The Verge'e söyledi. "Ve bilimde tuhaflık iyidir. Bu, öğrenebileceğiniz bir şey olduğu anlamına gelir.”

Günler içinde dünyanın dört bir yanındaki gökbilimciler teleskoplarını flaşa çevirerek onu X-ışınları, radyo ve diğer dalga boylarında gözlemlediler. Olağanüstü derecede parlaktı ve bir gama ışını patlamasına benziyordu – genellikle gama ışını veya X-ışını teleskopları tarafından algılanan bir tür parlak flaş. Ama bu bir optik teleskop tarafından tespit edilmişti.

Flaşın muazzam parlaklığı, gökbilimcileri bunun bir yıldızın parçalanmasından kaynaklanmış olması gerektiği sonucuna götürdü. Bir yıldız, bir galaksinin kalbindeki süper kütleli kara deliğin çok yakınında gezinmiş ve yerçekimi kuvvetleri tarafından parçalanmıştır. “Yıldızı tamamen parçalayabilir. Kelimenin tam anlamıyla artık bir arada duramayacak hale gelene kadar çekildi ve esnetildi,” diye açıkladı Andreoni. Buna gelgit bozulması olayı denir ve gökbilimciler son yıllarda bu olayların düzinelercesini tespit ettiler.

Bu özel olayla ilgili olağandışı olan şey, kara deliğin kutuplarından ışık hızına yakın bir hızla fırlatılan malzemeyle muazzam bir enerji fışkırması yaratmasıdır. Andreoni, "Nedenini bilmiyoruz, ancak bazen yıldız bozulduğunda çok güçlü bir malzeme jeti fırlatılıyor" dedi. Bu jetin özellikle parlak olduğu düşünülüyor çünkü doğrudan Dünya'ya yöneliyor, bu da hem daha parlak görünmesini hem de elektromanyetik spektrumun daha geniş bir bölümünde görünür olmasını sağlıyor.

Bunun gibi dramatik geçici olayları tespit etmek için, astronomların sürekli olarak gökyüzünün olabildiğince büyük bir bölümünü tarayan ve parlaklıktaki ani değişiklikleri işaretleyen Zwicky Geçici Tesisi gibi teleskoplara ihtiyacı var. Ancak her gece parlaklıkta binlerce değişiklik gözlemleniyor, bu nedenle en ilginç nesneleri ortaya çıkarmak için bu veri dağının rafine edilmesi gerekiyor. Andreoni'nin grubu, optik dalga boyunda çok hızlı olayları bulmak için bu verileri eleme üzerinde çalışıyor.

Parlaklıktaki ani değişiklikler potansiyel olarak bir süpernovadan veya iki nötron yıldızının birleşmesinden kaynaklanabilir. Flaşı tetikleyen belirli olayı anlamak için daha fazla gözlem yapılması gerekiyor. Örneğin bir süpernova, astronomik standartlara göre son derece hızlı olan haftalar boyunca parlar. Ancak bu özel olay, birkaç saat veya gün içinde bundan daha hızlı aydınlandı. Bu, onu acil ve acil bir ilgi haline getirdi.

Grup, bu flaşı uluslararası topluluğa işaret ederek, radyo veya X-ışını gibi diğer dalga boylarında çalışan teleskopları kullanarak çalışan araştırmacıları da gözlemlemeye teşvik etti. Toplamda 21 teleskop olayla ilgili verilere katkıda bulundu. Andreoni, "Yapbozun tüm parçaları toplanıp bir araya getirildiğinde, ortaya hayret verici bir resim çıktı," dedi. "Bu kadar nadir bir kaynak bulmayı beklemiyorduk ve kesinlikle optikte de beklemiyorduk."

Kara delikler tarafından parçalanan yıldızların yalnızca yaklaşık yüzde 1'i bu güçlü jetleri üretiyor gibi görünüyor, ancak araştırmacılar hala tam olarak neden olduğundan emin değiller. Yıldız birbirinden ayrılıp maddesi kara deliğe doğru çekildiğinde, bu maddenin enerjisi ışığa dönüşür. Kara deliğin manyetik alanlarının ve dönüşünün, malzemeyi kutuplarından dışarı fırlatmak için birlikte hareket edebileceği teorileştirildi – malzeme her iki uçtan dışarı fırlayana kadar ortasından sıkılan bir boya tüpü gibi.

“Yerkürenin kütlesinin binlerce katının birbirinden ayrıldığından, büküldüğünden ve ışık hızına yakın bir hızla fırlatıldığından bahsediyoruz. Andreoni, Dünya'da yeniden üretilmesi imkansız olan bir şeyi incelemek için gerçekten eşsiz bir fırsat" dedi.

Elektromanyetik spektrumun optik dalga boyu olarak da bilinen görünür ışık kısmında ilk kez böyle bir jet tespit edilmişti. Daha önce, karadeliklerin çevresinden fışkıran jetler, X ışınlarına, gama ışınlarına ve radyo dalgalarına bakılarak tespit edilmişti.

Bu hem astronomlara kara deliğin etrafındaki ortam hakkında bir şeyler söylüyor – optik ışığın geçmesine izin verdiği için o kadar yoğun olmadığını – ve optik aralığa bakmanın gelecekte bu aşırı olayları tespit etmenin yararlı bir yolu olabileceğini gösteriyor.

Teleskopların bu tür olaylara hızlı bir şekilde yanıt verme ihtiyacı, teleskop tasarımı ve planlamasında daha fazla esneklik için bir itici güç yaratıyor. Hubble veya James Webb gibi teleskoplar çok fazla talep görüyor, bu da birçok araştırmacının teleskopta mümkün olandan daha fazla süre için başvurduğu anlamına geliyor. Bu nedenle gözlem süresi yıllar öncesinden titizlikle planlanmakta ve gözlem süresinin her son dakikası mümkün olduğu kadar doldurulmaktadır. Ancak nadir olaylara saatler hatta dakikalar içinde yanıt verebilecek teleskoplara da ihtiyaç var.

Uzay tabanlı bir teleskobun yönünü güvenli ve hızlı bir şekilde değiştirmek zordur, bu nedenle Hubble ve James Webb Uzay Teleskobu bu tür araştırmalara yalnızca ara sıra katkıda bulunur. Ancak MASTER ağı veya GROWTH-Hindistan teleskopu gibi yakın zamanda inşa edilen yer tabanlı teleskoplar, gama ışını olayları için gökyüzünü tarama ve bunları gözlemlemek için anında ve otonom olarak hareket etme konusunda uzmanlaşmıştır.

Ve her zaman insan temelli bir müdahale seçeneği vardır. Andreoni, "Bazen insanları arayıp 'Hey, lütfen teleskopu şu veya bu koordinatlara doğrultabilir misiniz?' demeniz gerekiyor” dedi. Diğer durumlarda, araştırmacılar müsait anlarda gözlem yapmak için çevrimiçi sistemler aracılığıyla talepte bulunurlar. Teleskopların bu kısa ve nadir fakat bilimsel açıdan önemli olaylara nasıl tepki verebileceğini düşünmeye artan bir ilgi var.

Andreoni, hem farklı teleskoplarla çalışan araştırmacılar arasındaki uluslararası işbirliğinin hem de bu teleskopların hızlı yanıt verme yeteneğinin, kara delik gözlemlerinde bu atılımı yapmak için gerekli olduğunu söyledi. "Bu, bu tür bir keşif için son derece önemliydi. Herhangi bir teleskopla yapmasaydık, bu kadar büyük bir keşfin üzerinde oturduğumuzu fark etmezdik.”