Karadeliklerdeki çekim gücü o kadar fazladır ki, ışık bile karadeliklerin muazzam çekiminden kurtulamaz. Karadelikler farklı büyüklüklerde olabilir ve yıldızlar ölürken oluşan en küçük karadeliklerden biridir. Süpermasif karadelikler ise o kadar büyüktür ki, güneşten milyarlarca kat fazla kütle barındırabilir. Küçük karadelikler ise milyarlarca yıl içinde yavaşça büyüyerek ve diğer karadeliklerle birleşerek süpermasif olabilirler. Fakat bu yavaş proses Büyük Patlamadan hemen 1 yıl önce oluşan karadelikleri açıklayamıyordu.
Fakat Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ nden (Caltech) bilim insanları bu problemi çözebilecek yeni veriler elde ettiler.
Mevcut süpermasif karadelik modellemeleri kara deliklerin erken yıldızların ölümünden oluşan bir çekirdekten oluştuğunu gösterse , evrenin oluşmasından kısa bir süre sonra bu karadeliklerin oluşumunu açıklamıyordu. Normalde bu karadelik çekirdekleri akreasyon(birikim) adı verilen bir işlemle çevresindeki kütleleri toplayarak büyür.
Genç süpermasif karadeliklerin nasıl oluştuğunu araştırmak için Caltech Astrofizik NASA Einstein Postdoktora akademi üyesi Christian Reisswig ve Teorik astrofizik Yrd. Doç. Dr. Christian Ott birlikte süpermasif yıldız modeline döndüler. Bu büyük dev egzotik yıldızların evrenin erken zamanlarında oluştuğu düşünülüyor. Normal yıldızların aksine süpermasif yılzdılar kendi foton radyasyonlarıyla yer çekimine karşı stabilize olmuş durumda. Dev bir yıldızda foton radyasyonundan dolayı, yıldızın içi çok yüksek iç sıcaklıklara ulaşıyor. Bu nedenle dışarıya gaz çıkarıyor fakat çekim çok büyük olduğundan gaz tekrar içeri çekiliyor. İşte dışarıyla içerde olan bu kuvvetler eşitlenince” hidrostatik denge “ adı verilen denge oluşuyor.
Bir süpermasif yıldız zamanla soğudukça foton radyasyon emisyonunda enerji kaybı oluyor. Yıldız soğudukça daha kompak oluyor ve merkez yoğunluğu yavaşça artıyor. İşte bu işlem bir kaç milyon sürüyor ve yıldız yeterli yoğunluğa ulaştığında çekim etkisiyle çökmeye başlıyor.
Önceki çalışmalara göre süpermasif yıldızların çökmesiyle beraber, yüksek hızlı dönüşün etkisiyle çekirdek düzleşiyor. Bu şekle aksismetrik konfigürasyon deniyor. Yüksek hızdan dolayı yörüngede sapmalar olabiliyor. İşte bu sapmalar non-asimetrik şekillere fragmanlara bölünmeye neden olabilir. İşte bu fragmanlar yıldızın merkezinde yörüngeye oturarak çöküşten malzeme toplayarak daha yoğun hal alabilir. “ İşte burada enteresan bir etki tetikleniyor. Yüksek sıcaklık nedeniyle ortaya çıkan enerji sayesinde elektronlar antiparçacıklarıyla (pozitron) eşlenebilir elektron-pozitron çiftleri oluşturabilir. Elektron-pozitron çiftlerinin oluşması basıncın düşmesine neden olarak, çöküşün hızlanmasına neden olur. İşte ayrılan yörüngede bulunan bu iki fragman giderek daha yoğunlaşarak iki karadeliğin oluşmasına neden olabilir. Sonrasında ise bu iki kara delik birbiri etrafında döner ve sonunda birleşerek dev bir kara delik oluşturur. İşte bu tespitimiz tümüyle yeni bir buluş. Daha önce kimse bir yıldızın çökmesiyle iki kara deliğin oluşmasını ve sonra bunların birleşip tek bir kara delik oluşmasını öngörmemişti,” diyor Reisswig.
Reisswig ve meslektaşları süper bilgisayarlar kullanarak süpermasif yıldızının çökmesini simüle ettiler. Simülasyon ise yoğunluk, çekim alanları ve gazların özelliklerini temsil eden milyonlarca nokta ile video olarak görselleştirildi. Normalde tümüyle teorik olarak hazırlanan bu çalışma , pratikte karadeliklerin birleşmesinin verdiği inanılmaz büyüklükteki çekimsel radyasyon nedeniyle uzay-zamanda dalgalanmaya neden olacak şekilde, ışık hızında yolculuk nedeniyle evrenin bir diğer ucundan görülebilir.
Kaynak : http://www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131106152443.htm
Araştırma Referansı :
- C. Reisswig, C. D. Ott, E. Abdikamalov, R. Haas, P. Mösta, E. Schnetter. Formation and Coalescence of Cosmological Supermassive-Black-Hole Binaries in Supermassive-Star Collapse. Physical Review Letters, 2013; 111 (15) DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.151101
