Bilim insanları, kara delik ile nötron yıldızının çarpışmadan önce oval bir yörüngede hareket ettiğine dair en güçlü kanıtı elde etti. Bu bulgu, uzun süredir kabul gören, bu tür kozmik çiftlerin genellikle neredeyse mükemmel dairesel yörüngeler izlediği görüşünü kökten sorgulatıyor. Yeni keşif, evrenin en ekstrem nesnelerinin bir araya geliş mekanizmalarına dair önemli ipuçları sunuyor.
Araştırma, Birmingham Üniversitesi, Madrid Özerk Üniversitesi ve Max Planck Kütleçekim Fiziği Enstitüsü’nden bilim insanları tarafından yürütüldü. 11 Mart’ta The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayımlanan sonuçlar, karadelik ve nötron yıldızından oluşan GW200105 adlı yerçekim dalgası olayı üzerinde gerçekleştirilen detaylı analizlere dayanıyor.
Astronomlar çoğunlukla nötron yıldızı ve kara delik çiftlerinin birleşmeden çok önce dairesel yörüngelere alıştığını varsayıyor. Ancak yeni çalışma, bu çiftin çarpışmaya yaklaşırken hala belirgin şekilde oval bir yörünge izlediğini gösterdi. Ortaya çıkan kara deliğin kütlesi, Güneş’inkinin yaklaşık 13 katına ulaştı. Bu tür bir yörüngenin, kara delik-nötron yıldızı birleşmelerinde ilk kez tespit edilmesi araştırmayı çığır açan niteliklere taşıdı.
Birmingham Üniversitesi’nden Dr. Patricia Schmidt, bulgunun “Bu ekstrem nesnelerin bir araya geliş süreçlerine dair teorik modellerimizin eksik olduğunu gösterdiğini ve evrende bu tür sistemlerin nasıl oluştuğuna dair yeni soruları gündeme getirdiğini” belirtti. Bu açıklama, kozmik çiftlerin oluşum mekanizmalarında göz ardı edilen ayrıntıların olduğunu işaret ediyor.
Elde edilen veriler, LIGO ve Virgo yerçekim dalgası detektörlerinden alınan sinyaller üzerinde yeni geliştirilen bir model yardımıyla analiz edildi. Bu yöntem, yörüngenin ne kadar oval olduğunu (eksantriklik) ve sistemin kendi ekseni etrafındaki dönme hareketini (presesyon) belirlemeye olanak sağladı. Nötron yıldızı ile kara delik olayında hem eksantriklik hem de dönme ölçümünün birlikte yapılması ilk defa mümkün oldu.
Birmingham Üniversitesi’nden Geraint Pratten, “Oval yörünge tipi, bu çiftin çevresinden izole bir şekilde değil, diğer yıldızlarla ya da olası üçüncü bir eşlikçi ile karmaşık kütleçekimsel etkileşimler içinde oluştuğunu gösteriyor” dedi. Bu yorum, sistemin yalnız başına olmadığını, yoğun yıldız kümeleri içerisinde evrimleştiğini işaret ediyor.
Araştırmadaki Bayes analizi, binlerce teorik modelle gerçek sinyalleri karşılaştırdı. Sonuçlar, dairesel bir yörüngenin yüzde 99,5 ihtimalle geçersiz olduğunu ortaya koydu. Önceki çalışmalar, yörüngenin dairesel olduğu varsayımı üzerinden kara delik ve nötron yıldızı kütlelerini yanlış tahmin etmişti. Yeni değerlendirme, kara delik kütlesini artırıp nötron yıldızınınkini azaltırken, yörünge ovalken dönme etkisinin belirgin olmadığını da gösterdi. Bu durum, oval yörüngenin sistemin oluşum evresinde şekillendiğini düşündürüyor.
Madrid Özerk Üniversitesi ve Max Planck Enstitüsü’nden Gonzalo Morras, “Her nötron yıldızı-kara delik çiftinin aynı kökene sahip olmadığının net kanıtı bu. Oval yörünge, bu tür sistemlerin yıldızlararası yoğun çekimsel etkileşimlerle şekillenen ortamlarda doğabileceğini işaret ediyor” dedi. Bu ifade, evrenin farklı kökenlere sahip pek çok kozmik çiftlik sistem barındırdığı fikrini güçlendiriyor.
Bu gelişme, nötron yıldızı ve kara delik birleşmelerinin tek bir oluşum modeliyle açıklanamayacağını ortaya koyuyor. Araştırma, karmaşık ve çoklu köken senaryolarının olabileceğini ve kozmik çarpışmaların çeşitliliğini anlamada önemli bir adım olarak kabul ediliyor. Yerçekim dalgası detektörleri geliştikçe, benzer sıra dışı sistemlerin sayısının artması ve evrenin bu güçlü çarpışma türlerine dair yeni sırların açığa çıkması bekleniyor.
📎 Kaynak: sciencedaily.com
