eso2018tr — Bilim Bülteni

Spagettileşme Ölümü: ESO Teleskopları Bir Kara Delik Tarafından Yutulan Yıldızın Son Anlarını Görüntüledi

12 Ekim 2020

Avrupa Güney Gözlemevi (ESO) ve dünya genelindeki diğer kurumlardan teleskopları kullanan gökbilimciler bir süper kütleli kara delik tarafından parçalarına ayrılan yıldızdan gelen ışık patlamasını görüntüledi. Çekimsel yıkım olayı olarak bilinen bu olgu Dünya’dan sadece 215 milyon ışık-yılı uzaklıkta kaydedilen bu türden en yakın parlama olup, oldukça ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Araştırma bugün Monthly Notices of the Royal Astronomical Society adlı dergide yayımlanmıştır.

Bir kara delik tarafından “yutulan” yakın bir yıldız kulağa sanki bilim kurgu gibi geliyor. Ancak çekimsel yıkım işte tam olarak bu,” diyor BK, University of Birmingham’da ders veren Kraliyet Astronomi Derneği araştırmacısı ve yeni çalışmanın yürütücüsü Matt Nicholl. Ancak bu çekimsel yıkım olaylarında, kara delik tarafından yutulan yıldız, spagettileşme olarak bilinen bir deneyim yaşamakta ve bu da nadir gerçekleşen bu olayları araştırmayı zorlaştırmaktadır. ESO’nun Çok Büyük Teleskopu (VLT) ve Yeni Teknoloji Teleskop’unu (NTT) kullanan araştırmacılar süper kütleli kara deliğin yakınlarında geçen yıl ortaya çıkan ışık parlamasını ayrıntılı olarak inceledi ve bir yıldızın böyle bir dev tarafından yutulmasının nasıl olacağını araştırdılar.     

Gökbilimciler teoride ne olması gerektiğini biliyorlar. “Bir gökada merkezindeki süper kütleli kara deliğe epey yakın bir şekilde dolaşan şansız bir yıldız, kara deliğin aşırı çekimsel etkisiyle ince bir malzeme akışına dönüştürülür.” diye açıklıyor çalışma yürütüldüğü sırada BK, Cambridge Üniversitesi, Gökbilim Enstitüsü’nde çalışan, şimdi Santiyago, Şili’de ESO çalışanı olan Thomas Wevers. Bu ince yıldız maddesinin bir kısmı spagettileştirme sürecinde kara deliğin üzerine düşerse gökbilimcilerin tespit edebileceği parlak bir enerji salınımı yayılır. 

Güçlü ve parlak olsa da, gökbilimciler çoğunlukla toz ve kalıntı perdesi tarafından örtülen bu ışık patlamasını şimdiye kadar araştırmada güçlük çekmekteydi. Ancak şimdilerde bu perdenin kökekine ışık tutabiliyorlar.

Bir kara delik bir yıldızı yuttuğunda, görüşümüzü kapatacak güçlü bir madde salınımının dışarıya doğru atıldığını bulduk,” diye açıklıyor Birmingham Üniversitesi’nden Samantha Oates. Bu şu şekilde meydana gelir; kara delik yıldız maddesini yedikçe enerji salınır bu da yıldız kalıntısını dışarıya doğru atar.

Keşif, ekibin çalıştığı çekimsel yıkım olayı AT2019qiz’nin yıldızın parçalanmasının hemen sonrasında bulunması nedeniyle mümkün olabildi. “Erken aşamada yakaladığımız için, kara deliğin saatte 10 000 km’ye kadar çıkan güçlü madde atımıyla ortaya çıkan toz ve enkaz perdesini görebildik,” diyor ABD, Northwestern Üniversitesi’nde NASA Einstein Bursu sahibi Kate Alexander. “Bu benzersiz “perde arkasını izleme’ örtücü maddenin kökenini belirleme ve kara delik tarafından eş-zamanlı olarak yutulma anını takip etme fırsatı verdi.

Ekip Irmak takımyıldızı doğrultusundaki bir sarmal gökada içinde bulunan AT2019qiz’nin ışığında meydana gelen artış ve azalışları 6-aydan uzun bir süre boyunca gözlemledi. “Birçok gökyüzü taraması yıldızın parçalanmasından hemen sonra oluşan çekimsel yıkım olayından kaynaklanan salmayı keşfetti,” diyor Wevers. “Işığın nasıl oluştuğunu görmek için hemen bir dizi yer-konuşlu ve uzay teleskoplarını bu yöne çevirdik.

Şili’de bulunan ve aralarında ESO’nun VLT’si üzerindeki güçlü aygıtlar X-shooter ve EFOSC2 ile ESO’nun NTT tesisinin de bulunduğu araçlar kullanılarak olayı takip eden aylarda çoklu gözlemler gerçekleştirildi. Mor-ötesi, optik, X-ışını ve radyo dalgaboyunda yapılan hızlı ve yoğun gözlemler yıldızdan atılan madde ile kara delik tarafından yutulması sırasında yayılan parlak ışıma arasındaki doğrudan bağlantıyı ilk kez göstermiş oldu. “Gözlemlere göre yıldız neredeyse Güneş’imizle aynı kütleye sahip ve bunun yarısını kendinden bir milyon kat daha büyük canavar kara deliğe kaptırmış görünüyor,” diyor Edinburgh Üniversitesi’nde misafir araştırmacı olan Nicholl.

Bu araştırma ile süper kütleli kara delikleri ve bunların etrafında kütleçekiminin uç koşullara sahip olduğu ortamlarda maddenin nasıl davrandığını daha iyi anlayabiliyoruz. Hatta ekip AT2019qiz’nin çekimsel yıkım olaylarına dair gelecekteki gözlemleri yorumlayabilmek için bir köşe taşı olabileceğini düşünüyor. Bu on yılda çalışmaya başlaması beklenen ESO’nun Aşırı Büyük Teleskobu (ELT) araştırmacıların aşırı sönük ve hızlı gelişen çekimsel yıkım olaylarını tespit edebilmelerini ve kara delik fiziğindeki daha ileri gizemleri çözmelerini sağlayacak.

Daha fazla bilgi

Bu araştırma “An outflow powers the optical rise of the nearby, fast-evolving tidal disruption event AT2019qiz” başlıklı bir makale olarak Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (doi: 10.1093/mnras/staa2824) adlı dergide yayımlanmak üzere sunulmuştur.

Araştırma ekibinde M. Nicholl (Birmingham Institute for Gravitational Wave Astronomy and School of Physics and Astronomy, University of Birmingham, UK [Birmingham] and Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK [IfA]), T. Wevers (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK), S. R. Oates (Birmingham), K. D. Alexander (Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics and Department of Physics and Astronomy, Northwestern University, USA [Northwestern]), G. Leloudas (DTU Space, National Space Institute, Technical University of Denmark, Denmark [DTU]), F. Onori (Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali (INAF), Roma, Italy), A. Jerkstrand (Max-Planck-Institut für Astrophysik, Garching, Germany and Department of Astronomy, Stockholm University, Sweden [Stockholm]), S. Gomez (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA [CfA]), S. Campana (INAF–Osservatorio Astronomico di Brera, Italy), I. Arcavi (The School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, Israel and CIFAR Azrieli Global Scholars program, CIFAR, Toronto, Canada), P. Charalampopoulos (DTU), M. Gromadzki (Astronomical Observatory, University of Warsaw, Poland [Warsaw]), N. Ihanec (Warsaw), P. G. Jonker (Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University, the Netherlands [Radboud] and SRON, Netherlands Institute for Space Research, the Netherlands [SRON]), A. Lawrence (IfA), I. Mandel (Monash Centre for Astrophysics, School of Physics and Astronomy, Monash University, Australia and The ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery – OzGrav, Australia and Birmingham), S. Schulze (Department of Particle Physics and Astrophysics, Weizmann Institute of Science, Israel [Weizmann]) P. Short (IfA), J. Burke (Las Cumbres Observatory, Goleta, USA [LCO] and Department of Physics, University of California, Santa Barbara, USA [UCSB]), C. McCully (LCO and UCSB) D. Hiramatsu (LCO and UCSB), D. A. Howell (LCO and UCSB), C. Pellegrino (LCO and UCSB), H. Abbot (The Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University, Australia [ANU]), J. P. Anderson (European Southern Observatory, Santiago, Chile), E. Berger (CfA), P. K. Blanchard (Northwestern), G. Cannizzaro (Radboud and SRON), T.-W. Chen (Stockholm), M. Dennefeld (Institute of Astrophysics Paris (IAP), and Sorbonne University, Paris), L. Galbany (Departamento de Física Teórica y del Cosmos, Universidad de Granada, Spain), S. González-Gaitán (CENTRA-Centro de Astrofísica e Gravitação and Departamento de Física, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal), G. Hosseinzadeh (CfA), C. Inserra (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK), I. Irani (Weizmann), P. Kuin (Mullard Space Science Laboratory, University College London, UK), T. Muller-Bravo (School of Physics and Astronomy, University of Southampton, UK), J. Pineda (Departamento de Ciencias Fisicas, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chile), N. P. Ross (IfA), R. Roy (The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics, Ganeshkhind, India), S. J. Smartt (Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast, UK [QUB]), K. W. Smith (QUB), B. Tucker (ANU), Ł. Wyrzykowski (Warsaw), ve D. R. Young (QUB) yer almaktadır.

Avrupa Güney Gözlemevi ESO, Avrupa'daki en önemli hükümetler-arası gökbilim kuruluşudur ve dünyanın en üretken gökbilim gözlemevidir. 16 Üye Ülke: Avusturya, Belçika, Çekya, Danimarka, Finlandiya, Fransa, Finlandiya, Almanya, İtalya, Hollanda, Polonya, Portekiz, İrlanda, İspanya, İsveç, İsviçre ve İngiltere ile ev sahibi Şili ve stratejik ortak Avustralya tarafından desteklenmektedir. Tasarıma, inşaya ve önemli bilimsel keşiflere olanak sağlayan güçlü yer tabanlı gözlem faaliyetlerine odaklanan iddialı bir program yürütmektedir. ESO ayrıca gökbilim araştırmalarında teşvik edici ve düzenleyici bir dayanışma konusunda öncü bir rol oynamaktadır. ESO Şili'nin Atacama Çölü bölgesinde benzeri olmayan üç adet birinci sınıf gözlem yerleşkesi işletmektedir: La Silla, Paranal ve Chajnantor. ESO Paranal'da dünyanın en gelişmiş optik gökbilim gözlemevi olan Çok Büyük Teleskop'u (Very Large Telescope), ve iki tarama teleskopu işletmektedir. Kırmızı ötesi gözlem teleskopu VISTA dünyanın en büyük tarama teleskopudur ve VLT tarama teleskopu (VST) ise sadece görünür ışıkta gökyüzünü taramak için tasarlanan dünyanın en büyük teleskopudur. ESO var olan en büyük gökbilim projesi ve devrimsel gökbilim teleskopu ALMA'nın ana ortağıdır. ESO şu anda Paranal civarındaki Cerro Armazones’te 39-metre çaplı "gökyüzünü izleyen dünyanın en büyük gözü" olacak Avrupa Aşırı Büyük Teleskopu, E-ELT'yi inşa etmektedir.

ESO Basın Bültenlerinin çevirileri ESO Bilim Toplum Ağı’nda (ESON) bulunan ESO üyesi ve diğer ülkelerdeki bilim toplum uzmanları ve bilim iletişimcileri tarafından gerçekleştirilmektedir. ESON Türkiye çeviri ekibinde Orta Doğu Teknik Üniversitesi (Ankara) ve Çağ Üniversitesi – Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi’nden (Mersin) uzman kişiler yer almaktadır.

Bağlantılar

İletişim

Arif Solmaz
Çağ Üniversitesi - Uzay Gözlem ve Araştırma Merkezi
Mersin, Türkiye
Tel: +90 324 651 48 00
E-posta: arifscag@gmail.com

Matt Nicholl
School of Physics and Astronomy and Institute of Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham
Birmingham, UK
E-posta: m.nicholl.1@bham.ac.uk

Thomas Wevers
European Southern Observatory
Santiago, Chile
E-posta: Thomas.Wevers@eso.org

Samantha Oates
Institute of Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham
Birmingham, UK
E-posta: sroates@star.sr.bham.ac.uk

Kate Alexander
Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics and Department of Physics and Astronomy, Northwestern University
Evanston, USA
E-posta: kate.alexander@northwestern.edu

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Cep: +49 151 241 664 00
E-posta: pio@eso.org

Connect with ESO on social media

Bu bir ESO Basın Bülteni çevirisidir eso2018.

Bülten Hakkında

Bülten No.:eso2018tr
Adı:AT2019qiz
Tür:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Black Hole
Facility:New Technology Telescope, Very Large Telescope
Instruments:EFOSC2, X-shooter
Science data:2020MNRAS.499..482N

Görüntüler

Artist’s impression of star being tidally disrupted by a supermassive black hole
Artist’s impression of star being tidally disrupted by a supermassive black hole
sadece İngilizce
Location of AT2019qiz in the constellation of Eridanus
Location of AT2019qiz in the constellation of Eridanus
sadece İngilizce
The sky around AT2019qiz
The sky around AT2019qiz
sadece İngilizce

Videolar

ESOcast 231 Light: Death by Spaghettification
ESOcast 231 Light: Death by Spaghettification
sadece İngilizce
Death by spaghettification: artistic animation of star being tidally disrupted by a black hole
Death by spaghettification: artistic animation of star being tidally disrupted by a black hole
sadece İngilizce
Zooming in on AT2019qiz
Zooming in on AT2019qiz
sadece İngilizce

Ayrıca görüntüleyin...