Evrende nadir ve oldukça şiddetli bir kozmik olaya yakından bakan bilim insanları, süper kütleli bir kara deliğe çok yaklaşan talihsiz bir yıldızın akıbetini inceledi. Araştırmacılar, "gelgit bozunumu olayları" (TDE'ler) olarak adlandırılan bu tür olayların, ev sahibi galaksilerin evrimi üzerindeki etkileri hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyor.
Kütleleri Güneş'in milyonlarca, hatta milyarlarca katı olan kara deliklerin devasa çekim kuvveti ile yıldızlar arasındaki bu acımasız çarpışmalar, yıldızların parçalanıp kara deliklere beslenmesiyle sonuçlanıyor. Bu kozmik yamyamlık, TDE'nin yaşandığı ev sahibi galaksideki tüm yıldızların birleşik ışığından bile daha parlak olabilen ışık patlamalarına neden olarak bilim insanlarını acımasız bir yıldız ölümünden haberdar ediyor.
AT 2022wtn olarak adlandırılan bu özel TDE, yaklaşık 700 milyon ışık yılı uzaklıktaki bir galakside meydana geldi. Bu galaksi, komşularından biriyle birleşmenin erken aşamalarında bulunuyor.
TDE'ye ev sahipliği yapan galaksi, çarpışan iki galaksiden daha küçüğü. Diğer galaksi ise ondan en az on kat daha büyük. Bu birleşme sistemindeki iki galaksinin daha önce yakın geçişler yaptığı düşünülüyor.
Bu olay, etkileşim halindeki galaksilerde tespit edilen yalnızca ikinci TDE olma özelliğini taşıyor. Bu durum, birleşmelerin erken aşamalarının bu tür acımasız olaylar için elverişli koşullar yarattığı yönündeki yaygın teoriyi destekliyor.
Bir Yıldız Nasıl 'Spagettileşti'?
AT 2022wtn, ilk olarak belirli bir gözlem tesisinin dikkatini çekti ve daha sonra radyo dalgalarından kızılötesine ve hatta X-ışınlarına kadar uzanan çeşitli dalga boylarında yapılan detaylı incelemeler, olayın bir TDE olduğunu ortaya koydu. Bilim insanları, bu TDE'ye dahil olan kara deliğin yaklaşık 1 milyon Güneş kütlesine sahip olduğunu ve yutulan yıldızın düşük kütleli bir yıldız olduğunu belirledi.
Süper kütleli bir kara deliğin bir yıldızı parçalamasının net bir örneği olmasına rağmen, AT 2022wtn'yi diğer TDE'lerden ayıran bazı sıra dışı yönleri var. Araştırmacılar, olayın ışık eğrisinin, maksimum parlaklık aşamasında yaklaşık 30 gün süren bir plato ile karakterize edildiğini, buna sıcaklıkta keskin bir düşüş ve helyum ile nitrojene karşılık gelen iki emisyon çizgisinin gelişimini gösteren bir spektral dizinin eşlik ettiğini belirtti. Daha önce böylesine net gözlemlerin yapılmadığı vurgulandı.
Tüm TDE'ler gibi, AT 2022wtn de, mahkum bir yıldızın yörüngesinin onu ev sahibi galaksinin merkezindeki süper kütleli kara deliğe çok yaklaştırmasıyla başladı.
Bu, kara deliğin devasa çekim kuvvetinin yıldız içinde muazzam gelgit kuvvetleri oluşturmasına yol açar. Bu kuvvetler, yıldızı yatay olarak sıkıştırırken dikey olarak gerer; bu sürece "spagettileşme" adı verilir.
Ortaya çıkan yıldız enkazının bir kısmı, bir çatal etrafındaki spagetti gibi yıkıcı süper kütleli kara deliğin etrafına dolanarak, yığılma diski adı verilen girdaplı, düzleşmiş bir plazma bulutu oluşturur.
Ancak, parçalanan yıldızdan gelen materyalin tamamı kara deliğin etrafına düşmez. Yıldız materyalinin büyük bir kısmı, güçlü, yüksek hızlı akışlar veya jetler olarak dışarı atılır.
AT 2022wtn örneğinde, bu dışa akışlar TDE'den kısa, parlak bir radyo emisyonu ve olayın etrafındaki ışık yayan elementlerin hızında aşırı değişiklikler yarattı. Bu aynı zamanda yıldızın bu TDE sonucunda tamamen yok edildiğini ve yığılma diskinin yanı sıra kozmik yamyamlık olayının, dışarı atılan gazdan oluşan genişleyen küresel bir "baloncuk" oluşturduğunu gösterdi.
Araştırmacılar, çevreleyen materyalin dinamiklerinin açık izlerini bazı emisyon çizgilerinde de bulduklarını ve bunların hızlı bir dışarıya doğru yayılma ile uyumlu özellikler gösterdiğini belirtti. Yapılan gözlem kampanyası sayesinde, gözlemlenen radyasyonun kökenine dair bir yorum sunulabildi: AT2022wtn, kara delik etrafında hızlı bir disk oluşumuna ve ardından yıldız materyalinin bir kısmının dışarı atılmasına yol açtı.
Bu sonuç, TDE'lerde görünür ışığın kaynağı ve geldiği bölgenin fiziksel koşullarının hala araştırılmakta olması nedeniyle özellikle önemlidir.
