Bilim insanları, şimdiye kadar tespit edilen en büyük kara delik birleşmesini duyurdu. Bu devasa kozmik olay, iki büyük kara deliğin sarmal çizerek çarpışması sonucu gerçekleşti ve evrendeki en zor tespit edilen kara delik türlerinden birinin varlığına dair önemli kanıtlar sunuyor.
Bu birleşme sonucunda oluşan kara delik, Güneş'in kütlesinin yaklaşık 225 katı büyüklüğünde. Bu, önceki rekorun (yaklaşık 142 güneş kütleli bir kara delik) neredeyse iki katı.
Bu yeni keşif, kütleçekimsel dalga dedektörlerini işleten bir grup bilim insanı tarafından, kozmik olayların yaydığı kütleçekimsel dalgalar aracılığıyla yapıldı. Kütleçekimsel dalgalar, Albert Einstein tarafından varlığı öngörülen ve 2015 yılında ilk kez tespit edilen, uzay-zaman dokusundaki dalgalanmalardır. Bu çığır açan keşif, ilgili fizikçilere 2017'de Nobel Ödülü kazandırmıştı.
Bilim insanları için en dikkat çekici olan nokta ise birleşen iki kara deliğin kütleleri: yaklaşık 100 ve 140 güneş kütlesi. Bu kütledeki kara delikler, kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair geleneksel bilgileri zorlayan bir "kütle boşluğu"na (yaklaşık 60 ila 130 güneş kütlesi arası) denk geliyor.
Bir grup araştırmacı, "Çoğu kara deliğin yıldızlar öldüğünde oluşmasını bekleriz. Eğer yıldız yeterince büyükse, bir kara deliğe çöker. Ancak gerçekten büyük yıldızlar için teorilerimiz, çöküşün kararsız olduğunu ve kütlenin çoğunun süpernova patlamalarıyla uzaya saçıldığını, bu nedenle bir kara deliğin oluşamayacağını söylüyor. Yaklaşık 60 ila 130 güneş kütlesi arasında kara delik oluşmasını beklemeyiz. Bu gözlemde, kara delikler bu kütle aralığında görünüyor" açıklamasını yaptı.
Kara delikler dev yıldızların çökmesiyle doğar ve gaz, toz, yıldızlar ve diğer kara delikleri yutarak büyürler. Şu anda bilinen kara delikler genellikle iki kategoriye ayrılır: birkaç güneş kütlesinden birkaç düzine güneş kütlesine kadar değişen 'yıldız kütleli' kara delikler ve yaklaşık 100.000 ila 50 milyar güneş kütlesine kadar çıkabilen 'süper kütleli' kara delikler. Bu iki aralık arasındaki 'ara kütleli' kara delikler ise doğrudan yıldız çökmesinden fiziksel olarak oluşamazlar ve bu nedenle son derece nadir kalırlar. Varlıklarına dair ipuçları bulunmuştur ve astrofizikçiler bu tür kara deliklerin, benzer büyüklükteki diğerleriyle birleşerek büyüdüğünü varsaymaktadır.
Bu birleşmeye dair kanıt, 23 Kasım 2023 tarihinde uzay-zaman dokusundaki iki küçük bozulmanın dedektörlere ulaşmasıyla geldi. Sinyal karmaşıktı ve hızla dönen yüksek kütleli kara deliklerden geliyordu. Gökbilimciler tipik olarak kara delik birleşmelerini farklı türdeki ikili kara delik sistemlerinden gelen sinyalleri modelleyerek analiz ederler. Ancak bu teknik için modellerin hassas olması gerekir ve kara delikler hızla döndüğünde Einstein'ın denklemlerini çözmek daha zordur (ve dolayısıyla daha az doğru sonuç verir).
Aynı grup bilim insanı, "Tespit edilen kara delikler yüksek dönüşe sahip görünüyor ve farklı modellerimiz farklı sonuçlar veriyor. Bu, kara deliklerin çok büyük olduğundan emin olsak da kütleleri özellikle doğru ölçemediğimiz anlamına geliyor. Örneğin, daha küçük kara delik için olası kütleler tüm kütle boşluğunu kapsıyor" dedi. Bilim insanlarının bu kütleleri daha iyi hesaplayabilmesi için bu modellerin iyileştirilmesi gerekecek, bu da muhtemelen benzer yüksek dönüşlü birleşmelerin daha fazla gözlemlenmesini gerektirecek.
Kütleçekimsel dalga dedektörleri, 2015'teki ilk çalıştırmalarından bu yana 300'den fazla birleşme tespit etti; bunlardan 200'ü sadece dördüncü çalıştırma döneminde bulundu. Bu tür gözlemler, evrenin yapısını anlamak için kritik öneme sahip.
