Ölümden doğmak: kara deliklerin etrafında yıldızlar nasıl oluşur?

Samanyolu'nun merkezinde devasa genç yıldızların yüksek konsantrasyonu gökbilimcileri uzun süredir şaşırtıyor. yüzünden

düşük ortalama yoğunluk ve güçlü kombinasyonlarSüper kütleli kara delik Sagittarius A* civarındaki gelgit kuvvetleri göz önüne alındığında, bu bölgenin yeni nesnelerin doğmasına uygun olmaması gerekir. Hatta bilim insanları bunların Galaksinin eteklerinde bir yerde oluşabileceğini ve daha sonra merkeze yakın bir yere göç edebileceklerini öne sürdü. Şimdi araştırmacılar, bir yıldızın ölümünün diğer birçok yıldızın oluşumuna yol açtığı tamamen yeni bir senaryo önerdiler.

Süper kütleli bir kara deliğin etrafındaki genç yıldızlar

Samanyolu'nun merkezinde devasa genç yıldızlarsüper kütleli bir kara deliğin etrafında dar yörüngelerde hareket ediyor. 2000 yılında yapılan bir araştırma, bunların çoğunun Yay A* etrafında aynı saat yönünde hareket ettiğini ortaya çıkardı. 

13 yıldız örneğinin daha fazla analizi,galaktik merkezden 0,4 parsek (1,3 ışıkyılı) uzaklıkta bulunan, olağandışı bir özellik keşfetti: 10 tanesi galaktik düzleme göre eğimli ince bir diskin içinde yatıyor. Daha sonra bilim adamları, yine genç yıldızlardan oluşan, ancak Galaksinin düzlemine göre biraz farklı olan ikinci bir diskin varlığını önerdiler.

Şimdiye kadar, yıldızların nasıl hareket ettiği bilinmiyordu.bir kara deliğe çok yakın bir form. Bu kadar yakın bir mesafede, tüm nesneler güçlü gelgit kuvvetlerine maruz kalmalıdır: bir kara deliğin çok güçlü ve homojen olmayan bir yerçekimi alanı, yakındaki nesneleri uzatır. Bu olguya spagettileşme denir. Genellikle zaten oluşmuş yıldızların ölümüne yol açar. Bu tür koşullarda madde pıhtıları bir termonükleer reaksiyon başlatmak için bir araya gelemezler.

Kara deliğin olay ufkuna çok yaklaşırken uzayan bir yıldızın sanatçı çizimi. Resim: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

Bu fenomeni açıklayan hipotezler nelerdir?

İki ayrı yıldız diske sahip olmak şunları gerektirir:bireysel yıldız oluşumu bölümleri. Aralarında yaklaşık bir milyon yıl geçebilir. Araştırmacılar, bu yıldızların kökeni için iki türe ayrılabilen birkaç model önerdiler: yerinde oluşum veya uzak bir kümede oluşumdan sonra göç.

İlk olarak, gelgit yıkımının bir sonucu olarakMoleküler bulut bir birikim diski oluşturabilir. Böyle bir süreç, Güneş'in boyutunun yaklaşık 100.000 katı çapında ince bir yapının oluşmasına yol açar. Kendi yerçekiminin etkisi altında, böyle bir disk teorik olarak birkaç yıldıza bölünebilir. Benzer süreçler, birkaç moleküler bulutun çarpışmasına da neden olabilir.

İkincisi, bu yıldızlargelgit bozulmasını önlemek için yeterince uzakta büyük bir küme. Bundan sonra dinamik süreçler sonucunda galaksinin merkezine göç edebilirler.

Her iki seçenek de makul. Ancak Galaksi düzlemine farklı açılarda eğimli diskler oluşturmak için karmaşık dinamik süreçler gereklidir.

Astrofizikçiler hangi alternatifi önerdiler?

Bir gelgit patlaması patlamasının sanatsal illüstrasyonu. Resim: ESA/C. carreau

Stony Brook ve Monash Üniversitelerindeki araştırmacılar, bir yıldızın süper kütleli bir kara deliğin gelgit kuvvetleri tarafından yok edilmesinin, yenilerinin oluşmasına zemin hazırladığını öne sürdüler.

Nadir durumlarda, bir yıldız içeri girdiğindeBilim adamları, bir kara deliğin parçası, bir madde jeti fırlattığını açıklıyor. Bu jeti çevreleyen gaz kozası jete dik olarak genişler. Çevredeki gazı sıkıştırır ve gaz kümelerinin kara deliğin gelgitinin üstesinden gelip yeni yıldızlar oluşturabilmesi için yeterli basıncı oluşturur.

Genişleyen koza canlandırırkenYıldız oluşumu jete dik olduğundan jetin kendisi, tüm uzunluğu boyunca yıldız oluşumunu baskılayan aşırı ısınmış bir gaz konisi oluşturur. Simülasyonlar, bu faktörlerin kombinasyonunun ince diskte yıldız oluşumuna yol açtığını ve diskin yöneliminin çöken yıldızın yörüngesine bağlı olduğunu göstermektedir. 

Bir gelgit kesintisi patlamasından sonra oluşan bir kozadan yıldız oluşumunun modellenmesi. Resim: Rosalba Perna, Evgeni Grishin, The Astrophysical Journal Letters

Araştırmacılar, disklerin galaktik düzlemine rastgele bir açıyla eğimli birkaç yıldızdan disk oluşumunu sağlayan şeyin bu yöntem olduğunu belirtiyorlar. 

Bu ne sıklıkla oluyor?

Samanyolu'nun süper kütleli kara deliği neden oluyor?Her 10.000–100.000 yılda bir yıldızın gelgit bozulması ve her 1–10 milyon yılda bir gelgit bozulması püskürmeleri meydana gelir. Ancak bu yöntem büyük kütleli yıldızların oluşumuna yol açtığından, disklerin hızla kaybolması gerekir ve gelgit yıkımı sonucu oluşan yıldızlar sadece birkaç milyon yıl yaşarlar.

Bu model aynı zamanda sıra dışı düzenlemeyi de açıklıyor.yıldız diskleri ve şimdiye kadar bunlardan sadece ikisinin bulunmuş olması. Bilim adamları, geri kalan her şeyin çoktan çöktüğüne inanıyor. Hipotez daha fazla deneysel doğrulamaya ihtiyaç duysa da, gözlemler için açık ara en basit açıklamadır.

Daha fazla oku:

Eski bir muska, Avrupa'nın en gizemli dilinin tarihini yeniden yazdı

İnekler kenevirle beslendi ve sütlerine ne olduğu kontrol edildi

GPS'ten daha doğru bir navigasyon sistemi yarattı

Kapak: Samanyolu'nun merkezinin farklı dalga boylarında çekilmiş birleşik görüntüsü. Görüntü: NASA, ESA, SSC, CXC ve STScI