2023 yılında, yerçekimsel dalga dedektörleri 7 milyar ışık yılı uzakta gerçekleşen bir çarpışmanın izini yakaladı. İki kara delik, uzay-zamanı bükerek şiddetli bir patlamayla birleşmişti. Ancak astronomlar verileri analiz ettiklerinde, fizik kurallarını ihlal eden bir şeyle karşılaştılar.
Bu kara delikler, şimdiye kadar gözlemlenenlerden çok daha hızlı dönüyordu ve kütleleri, bu aralıkta kara deliklerin var olmaması gereken bir bölgedeydi.
Büyük kütleli yıldızlar yaşamlarının sonuna geldiklerinde, birçoğu süpernova olarak patlayıp ardında kara delikler bırakır. Ancak belirli bir kütle aralığındaki (yaklaşık Güneş'in 70 ila 140 katı) yıldızlar farklı bir kaderle karşılaşır.
Bu yıldızlar, çift kararsızlığı süpernovası geçirir. Bu patlamalar o kadar şiddetlidir ki, yıldız tamamen yok olur ve geriye hiçbir kalıntı bırakmaz. Ne bir kara delik ne de başka bir şey, sadece boş uzay.
GW231123 olarak bilinen bu çarpışma, bu temel kuralı alt üst ediyordu. İki kara deliğin kütleleri, onları kesinlikle bu yasaklı bölgeye yerleştiriyordu ve ışık hızına yakın bir hızla dönüyorlardı, uzay-zamanı girdaplar gibi etraflarında sürüklüyorlardı.
Önceki teoriler, bunların daha önceki birleşmelerden oluşan ikinci nesil kara delikler olabileceğini öne sürüyordu, ancak bu süreç genellikle dönüşü karıştırır.
Bu kadar büyük ve hızlı dönen iki kara deliğin çarpışması pek olası görünmüyordu.
O zamana kadar herkesin gözden kaçırdığı bir şeyi, yani manyetik alanların rolünü, gökbilimciler keşfetti. Önceki simülasyonlar, bir süpernovanın kaotik sonrasında manyetizmanın rolünü göz ardı eden bir kestirme yol kullanmıştı. Bu eksiklik kritik bir önem taşıyordu. Ekip, Güneş'in 250 katı kütleye sahip devasa bir yıldızı tüm yaşam döngüsü boyunca takip eden bilgisayar simülasyonları yürüttü.
Böyle bir yıldız patlayıcı sonuna ulaştığında, nükleer yanma onu yaklaşık 150 Güneş kütlesine indirmişti, bu da yasaklı bölgenin hemen üzerindeydi. Çöktüğünde, merkezinde yeni doğmuş bir kara delikle, manyetik alanlarla dolu kalan yıldızsal malzemenin dönen bir diski oluşuyordu.
İşte manyetik alanların her şeyi değiştirdiği yer burası.
Dönen disk normalde kara deliğe madde besler, ancak güçlü manyetik alanlar bu diske baskı uygulayarak yıldızın kütlesinin yarısına kadarını neredeyse ışık hızında dışarı atıyordu.
Bu, kara deliğin nihai kütlesini dramatik bir şekilde azaltarak, onu sözde yasaklı kütle aralığına itiyor ve aynı zamanda dönüş hızını etkiliyordu.
Simülasyonlar, daha güçlü manyetik alanların daha hafif, daha yavaş dönen kara delikler oluşturduğunu, zayıf alanların ise daha ağır, daha hızlı dönen kara deliklere izin verdiğini ortaya koydu. Bu ilişki, kara deliklerin kütlelerini ve dönüşlerini birbirine bağlayan bir deseni takip ettiğini ve bu devasa yıldızların nasıl oluştuğunu anlamak için yeni bir yol sunduğunu gösteriyor.
Bu çalışma ayrıca, bu tür oluşumların gözlemlenebilir gama ışını patlamaları üretmesi gerektiğini öngörüyor ve bu fikirleri test etmek ve bu "imkansız" kara deliklerin aslında ne kadar yaygın olabileceğini keşfetmek için bir yol sunuyor.
