Neredeyse her büyük galaksinin merkezinde muhteşem kütleli bir karadelik var. İki galaksi birleştiğinde, bunların karadelikleri ikili bir çift oluşturabiliyor; yani birbirine bağlı bir yörüngeye giriyorlar. Bu ikililerin nihayetinde birleşeceği varsayılsa da, bu türlü bir şey hiç gözlemlenmemişti.

Populer Science Türkçe’nin aktardığı çalışmaya nazaran araştırma ekibi, ABD Ulusal Bilim Vakfına (NSF) bağlı NOIRLab tarafından işletilen Milletlerarası Gemini Rasathanesinin öteki yarısı olan ve Hawai’de bulunan Gemini Kuzey teleskobundan aldıkları dataları kullanarak, eliptik B2 0402+379 galaksisi içerisindeki harika kütleli bir karadelik ikilisini tahlil etti.

İki cismin de başka formda görülebilecek kadar ayrıntılı yakalandığı tek harika kütleli karadelik ikilisi bu. İki süperkütleli karadelik içeren galaksilere yönelik müşahedeler daha evvel yapıldı fakat bu hadiselerde kelam konusu karadelikler birbirlerinden binlerce ışık yılı uzaytaydı; birbirlerine B2 0402+379’daki ikili üzere bağlı bir yörüngede olamayacak kadar uzaktalardı…

Ayrıca ikili, şimdiye kadar direkt gözlemlenen en ufak ayrışma rekorunu da taşıyor (sadece 24 ışık yılı kadar). Gücünü karadeliklerden alan daha küçük ayrışma olasılıklı başka kaynaklar mevcut olsa da, bunlar dolaylı müşahedeler yoluyla çıkarılmış ve bu yüzden en uygun aday ikililer biçiminde sınıflandırılabiliyorlar. Bu yakın ayrışma güçlü bir birleşmeyi haber verse de, yürütülen ek çalışmalar ikilinin bu uzaklıkta üç milyar yılı aşkın müddet boyunca takılıp kaldığını ortaya çıkardı. Bu durum, akıllara kelam konusu gecikmenin neden kaynaklandığı sorusunu getiriyor.

KARADELİKLERİN TOPLAM KÜTLESİNİ ÇIKARTMAYI BAŞARDILAR

Sistemin ve duran birleşmenin dinamiklerini daha güzel anlamak isteyen araştırma kadrosu, Genimi Kuzey’in Çoklu-Cisim Tayfölçeri’nden (GMOS) alınan arşiv bilgilerine göz gezdirdi. Bilgiler, araştırmacıların karadeliklerin etrafındaki yıldızların suratını belirlemesini sağladı.

Stanford Üniversitesinde çalışan ve makalenin eş müellifi olan fizik profesörü Roger Romani, “GMOS’un eksiksiz hassasiyeti, galaksinin merkezine daha yakından baktıkça yıldızların artan hız haritalarını çıkarmamızı sağladı” diyor. “Bu bilgilerle, orada duran karadeliklerin toplam kütlesini çıkarmayı başardık.”

Araştırma grubu, ikilinin kütlesinin Güneş’ten tam 28 milyar kat yüksek olduğunu kestirim ediyor. Bu kıymet, ikiliyi şimdiye dek ölçülmüş en ağır karadelik çifti haline getiriyor. Kelam konusu ölçüm ikili sistemin oluşumu ve ana galaksisinin tarihiyle ilgili bedelli bilgiler sunmanın yanı sıra, bir üstün kütleli karadelik ikilisinin muhtemel bir birleşmeyi geciktirmede kilit bir rol oynadığına yönelik uzun vakittir süregelen bir kuramı da destekliyor.1980 yılında Begelman vd. tarafından ileri sürülen bu kuramın, uzun bir müddettir galaksi merkezlerine dönük yürütülen onlarca yıllık müşahedelere dayalı olarak meydana geldiği sav ediliyor.

Uluslararası Gemini Rasathanesinde NSF program müdürü olan Martin Still, “Uluslararası Gemini Rasathanesindeki bilgi arşivi, bilimsel keşifler için bir altın madeni niteliğinde” diyor. “Bu harika süperkütleli karadelik ikilisi için yapılan kütle ölçümleri, bahsettiğimiz varlıklı arşivin araştırıldığı yeni çalışmaların mümkün tesirini gösteren büyüleyici bir örnek.”

Sistemin bu son derece büyük kütlesine dair yeni bilgilerle bir arada araştırmacılar, yörüngeyi yavaşlatmak ve ikiliyi birbirine böylesine yaklaştırmak için olağan dışı ölçüde fazla yıldızın gerekeceğine karar verdiler. Bu süreçte karadelikler, yakınlarındaki neredeyse tüm unsurları fırlatmış ve galaksinin çekirdeğinde hiç yıldız ve gaz bırakmadı. Artık ikilinin yörüngesini daha fazla yavaşlatacak husus kalmayınca, birleşme son etaplarda duraksadı.

“Normalde daha hafif karadelik ikililerine sahip galaksiler, ikisini süratle yaklaştırmak için kâfi yıldız ve kütle barındırıyor” diyor Romani. Bu ikili çok ağır olduğundan, işi tamamlamak için çok fazla yıldız ve gaz gerekli. Ancak ikili galaksi merkezini bu çeşit unsurlardan arındırmış ve kendilerini bizim çalışmamız için duraksar, erişilebilir hale getirdi.”

İkilinin duraksamanın üstesinden gelip gelemeyeceği ve nihayetinde milyonlarca yıllık vakit ölçeğinde birleşip birleşemeyeceği yahut sonsuza kadar bu yörünge belirsizliğinde devam edip edemeyeceği şimdi aşikâr değil. Şayet birleşirlerse; sonuç olarak ortaya çıkan kütleçekim dalgaları, yıldız kütleli karadelik birleşimleriyle oluşan dalgalardan yüz milyon kat daha kuvvetli olacak. İkilinin bu en son aralığa öbür bir galaksi birleşimiyle ulaşması da mümkün. Bu türlü olursa, sisteme ek unsur yahut potansiyel bir üçüncü karadelik girecek ve ikilinin yörüngesi birleşecek kadar yavaşlayacak. Ancak B2 0402+379’un durumu fosil küme olduğundan, öteki bir galaktik birleşim mümkün görünmüyor.

Stanford Üniversitesinde lisans öğrencisi ve makalenin baş müellifi olan Tirth Surti, “B2 0402+379’un çekirdeğini daha fazla inceleyerek, ne kadar gazın mevcut olduğuna bakacağız” diyor. “Bu sayede süperkütleli karadeliklerin nihayetinde birleşip birleşmeyeceğine yahut ikili olarak kalıp kalmayacaklarına dair daha çok fikir edinebileceğiz.”