Fizikçiler ilk kaçak kara deliğin izini şiddetli bir birleşmeye kadar sürdü

Araştırmacılar, süper kütleli bir kara deliği kendi galaksisinden saniyede yaklaşık 1.000 kilometre hızla fırlatan şiddetli birleşmeyi bir araya getirdi; bu, genel görelilik teorisi tarafından uzun süredir tahmin edilen bir fenomenin ilk gözlemlenen vakası oldu.

UC Santa Barbara ve Texas Üniversitesi'nden (Austin) fizikçiler tarafından Physical Review Letters'da yayınlanan çalışma, iki süper kütleli kara deliğin nasıl çarpıştığını ve ortaya çıkan birleşmiş kara deliği galaksiler arası uzaya "ateşlenmiş bir topun geri tepmesi gibi" fırlatacak kadar güçlü asimetrik kütleçekim dalgaları ürettiğini yeniden yapılandırıyor. UCSB Fizik Bölümü'nden doçent ve çalışmanın ortak yazarı Tejaswi Venumadhav, durumu bu şekilde özetliyor.eurekalert

Çarpışmanın Yeniden Yapılandırılması

RBH-1 olarak adlandırılan nesne, ilk olarak Eylül 2022'de, gökbilimcilerin Dünya'dan yaklaşık 7.5 milyar ışık yılı uzaklıktaki bir galaksinin merkezinden 202.000 ışık yılından fazla uzanan ince bir çizgi fark etmesiyle tespit edildi. 2025 yılında James Webb Uzay Teleskobu ile yapılan takip gözlemleri, izin, kara deliğin galaksiler arası gazın içinden geçerken arkasında bıraktığı genç ve mavi yıldızlardan oluştuğunu doğruladı.news.ucsb

Ekip, bu aşırı hızı açıklamak için kara delik birleşmelerine dair yüz binlerce varsayımsal simülasyon gerçekleştirdi. Dönmeyen iki kara deliğin basit bir çarpışması, gözlemlenenden çok daha kısa olan saniyede sadece 200 kilometre civarında bir geri tepme üretebilirdi. Simülasyonlar bunun yerine, benzer kütleye sahip iki kara deliğe işaret etti; bunlardan daha ağır olanı, genel göreliliğin izin verdiği maksimum oranın yüzde 70 ila 75'i hızında dönüyor ve dönme ekseni bir topaç gibi yalpalıyordu.eurekalert

"Başlangıçta bunun ne kadar aşırı göründüğüne şaşırdım," diyen Venumadhav, "ancak daha sonra teleskoplarda görülebilen bu dramatik özelliği üretmek için bunun muhtemelen gerçekleşmesi gerektiğini fark ettim."eurekalert

Galaktik Tarihin Fosil Kaydı

Birleşme ayrıca RBH-1'in kökeninin, daha büyüğü küçüğünden en fazla dört kat daha kütleli olan iki galaksinin çarpışmasını içerdiğini ortaya koyuyor. GX olarak adlandırılan sonuçtaki birleşik galaksi, kara delikler nihayet birleşmeden önce yaklaşık 70 milyon yıl boyunca zaten yeniden organize olmuştu.bioengineer

UCSB Kavli Teorik Fizik Enstitüsü'nde doktora sonrası araştırmacı olan baş yazar Tousif Islam, genel göreliliğin süper kütleli kara delik birleşmelerinin yüzde 5 ila 10'unun büyük geri tepmeler üretmesi gerektiğini öngördüğünü, ancak RBH-1'in bu tanıma uyan ilk gözlemlenen nesne olduğunu belirtti. Islam, "Artık JWST'ye sahip olduğumuza göre, bunun bu tür birçok gözlemin ilki olacağını umuyoruz," dedi.eurekalert

Işık ve Kütleçekim Dalgalarını Birleştirmek

Bulgular, süper kütleli kara delik birleşmelerinin ürettiği düşük frekanslı kütleçekim dalgalarını tespit etmek için tasarlanan ve LIGO veya Virgo gibi yer tabanlı dedektörler için çok düşük frekanslı olan Lazer İnterferometre Uzay Anteni (LISA) için doğrudan sonuçlar taşıyor. Venumadhav, "Bu, teleskopların gördükleri ile LISA'nın duyacaklarını birbirine bağlıyor," dedi.eurekalert