Samanyolu Galaksisi'nde devasa bir yıldız akıntısı içinde, görünüşte sakin bir şekilde yol alan yüzlerce kara deliğin oluşturduğu bir sürpriz keşfedildi. Palomar 5 adı verilen bu yıldız kümesi, yaklaşık 80.000 ışık yılı uzaklıkta uzanıyor ve 30.000 ışık yılı boyunca uzanan bir yıldız nehri olarak biliniyor.
Bu tür küresel kümeler, Evren'in erken dönemlerinin adeta birer 'fosili' olarak kabul ediliyor. Çok yoğun ve küresel yapıda olan bu kümeler, genellikle yüz binlerce ila bir milyonlarca yaşlı yıldız barındırıyor. Hatta bazıları, Evren'in kendisi kadar yaşlı olabiliyor.
Küresel kümelerdeki tüm yıldızlar, aynı zamanda ve aynı gaz bulutundan oluşur. Samanyolu Galaksisi'nde 150'den fazla bilinen küresel küme bulunuyor. Bu yapılar, Evren'in tarihi veya yörüngelerinde bulundukları galaksilerin karanlık madde içeriği gibi konuları incelemek için mükemmel araçlar sunuyor.
Ancak son zamanlarda dikkat çeken farklı bir yıldız topluluğu türü daha var: Bu, gökyüzünde uzun nehirler gibi uzanan gelgitsel akıntılar.
Daha önce bu tür akıntıları belirlemek zordu. Ancak Gaia uzay gözlemevinin Samanyolu'nu üç boyutlu olarak yüksek hassasiyetle haritalaması sayesinde, bu yıldız akıntılarından daha fazlası gün yüzüne çıktı.
Bilim insanları, bu akıntıların nasıl oluştuğu konusunda kesin bir bilgiye sahip değiller. Bir teoriye göre, bu akıntılar parçalanmış yıldız kümeleri olabilir. Ancak şimdiye kadar keşfedilen akıntıların hiçbirinin ilişkili olduğu bir yıldız kümesi bulunamamıştı.
Palomar 5'in durumu ise benzersiz. Hem çok geniş ve gevşek bir yıldız dağılımına sahip hem de gökyüzünde 20 dereceden fazla bir alanı kaplayan uzun bir gelgitsel akıntısı var. Bu nedenle, araştırmacılar bu kümeye odaklandılar.
Ekip, kümedeki her yıldızın yörüngesini ve evrimini yeniden oluşturmak için detaylı simülasyonlar kullandı. Bu simülasyonlarda, kara deliklerin varlığı da göz önünde bulunduruldu. Çünkü küresel kümelerin merkezi bölgelerinde yoğun kara delik popülasyonlarının bulunabileceği ve bu kara deliklerin yıldızları uzaklaştırma potansiyeli biliniyor.
Sonuçlar, Palomar 5'in içindeki yıldız kütlesindeki kara delik popülasyonunun, gözlemlediğimiz bugünkü yapının oluşmasına yol açabileceğini gösterdi. Kara delikler ve yıldızlar arasındaki yörüngesel etkileşimler, yıldızları kümeden dışarı fırlatarak gelgitsel akıntıyı oluşturmuş. Ancak bu durum, beklenenden çok daha yüksek sayıda kara deliğin varlığını gerektiriyor.
Kümeden daha kolay ve hızlı kaçan yıldızlar, kara deliklerin oranını değiştirerek bu sayıyı önemli ölçüde artırmış. Araştırmacılara göre, kümedeki yıldız sayısına oranla kara deliklerin sayısı yaklaşık üç kat daha fazla. Bu da kümenin toplam kütlesinin yüzde 20'sinden fazlasının kara deliklerden oluştuğu anlamına geliyor.
Bu kara deliklerin her birinin Güneş'in kütlesinin yaklaşık 20 katı olduğu tahmin ediliyor ve küme henüz çok gençken, devasa yıldızların süpernova patlamalarıyla yaşamlarını sona erdirmeleri sonucu oluşmuşlar.
Araştırmanın simülasyonları, yaklaşık bir milyar yıl içinde kümenin tamamen dağılacağını gösteriyor. Bu olaydan hemen önce, kümeden geriye kalanlar tamamen galaksi merkezinin yörüngesinde dönen kara deliklerden oluşacak. Bu durum, Palomar 5'in aslında diğerlerinden farklı olmadığını ve diğer keşfedilen akıntılar gibi tamamen bir yıldız akıntısına dönüşeceğini düşündürüyor.
Ayrıca, diğer küresel kümelerin de nihayetinde aynı kaderi paylaşabileceği ve küresel kümelerin, kara deliklerin çarpışacağı yerleri aramak için harika bölgeler olabileceği de öne sürülüyor. Bu, yıldız kütlesindeki hafif kara delikler ile süper kütleli ağır kara delikler arasındaki orta ağırlıktaki kara deliklerin de bu tür kümelerde bulunabileceğini gösteriyor.
Kara deliklerin varlığını doğrudan gözlemlemenin zorluğu göz önüne alındığında, bu araştırmanın yöntemi, yıldız kümelerindeki kara delik sayısını, dışarı attıkları yıldızlara bakarak öğrenmek için yeni bir yol sunuyor.
