Süper kütleli kara delikler, milyonlarca veya hatta milyarlarca güneş kütlesine sahip devasa nesnelerdir ve evrendeki en güçlü yerçekimi ortamlarından bazılarını oluştururlar.
Bir yıldız, bu kara deliklere çok yakın geçerse, yok olma hemen gerçekleşmeyebilir. Bazı yıldızlar karşılaşmadan sonra hayatta kalır ve ek yakın geçişler yaparak her defasında yeni bir ışık patlaması üretirler.
Bu olaylar, tekrarlayan kısmi gelgitel bozulma olayları (rpTDE) olarak bilinir ve astronomların aynı yıldızı aynı kara delikle birden fazla kez etkileşimde gözlemlemelerine olanak tanır.
Fakat bazı sistemler, astronomları bir gizemle karşı karşıya bıraktı. Yıldızların her dönüşte benzer patlamalar üretmesi yerine, bunlar giderek daha soluk hale geliyor.
Syracuse Üniversitesi'nden astrophysicistler, yıldızların ilk yaklaşımlarından önce çok hızlı döndükleri için bu durumun oluşabileceğini düşünüyor.
Çalışma, The Astrophysical Journal dergisinde yayımlandı ve doktorasan öğrencisi Ananya Bandopadhyay, postdoctoral araştırmacı Benjamin Amend ve asociate profesör Eric Coughlin tarafından yürütüldü.
Kara Deliklerin Yıldızları Nasıl Parçaladığı
Standart bir gelgitel bozulma olayında, kara deliğin yerçekimi çekimi, yakındaki bir yıldızın bir tarafından diğer tarafına kadar öyle güçlü bir şekilde değişir ki, yıldız tamamen parçalanır.
Sonuçta oluşan yıldızsal enkaz, kara deliğe doğru düşmeye başlar ve enerji kaybederken günler veya aylar boyunca ışık yayar.
Kara delikler kendileri ışık yaymaz, ancak bir gelgitel bozulma olayı, genellikle görünmez olan nesneleri araştırmak için dolaylı bir yol sunar.
Neden Bazı Kara Delik Patlamaları Soluyor
Yıldızlardan alınan maddenin miktarı, yıldızın iç yapısına bağlıdır. Bandopadhyay, düşük kütleli bir yıldızı bir meringue'ye benzetmektedir.
Yüksek kütleli bir yıldız farklı davranır ve daha çok merkezinde yoğunlaşmış malzeme içerir. Dış katmanları kaybederken yoğun çekirdeği nispeten değişmez ve her geçişte alınan maddenin miktarı azalır.
Bu yapısal farklılıklar, tüm rpTDE'lerin aynı şekilde evrimleşmediğini açıklamaya yardımcı olabilir.
Araştırmacılar, yıldızların ilk yaklaşımlarından önce çok hızlı döndükleri için bu durumun oluşabileceğini düşünüyor.
Yeni simülasyonlar, böyle bir yıldızın daha sonra çok fazla dönmez olduğunu ve bu nedenle her geçişte alınan maddenin geri dönüş süresinin nispeten sabit kaldığını gösteriyor.
Bu, öngörülen patlamanın her geçişte daha soluk hale gelmesini açıklamaya yardımcı olur.
Yıldızın Nasıl Yakalandığı
Bu bulgu, bir başka soruyu gündeme getiriyor: Yıldızlar, süper kütleli kara deliklere yaklaşırken neden çok hızlı dönerler?
Coughlin, Hills mekanizmasının hem hızlı dönme hem de yıldızın olağanüstü sıkı yörüngesi için bir açıklama sunabileceğini belirtiyor.
Bu senaryoda, iki yıldız birbirinin yakınında döner ve süper kütleli bir kara deliğe yaklaşır. Kara deliğin yerçekimi, ikili sistemi parçalar ve bir yıldız fırlatılırken diğeri kara deliğin yörüngesine girer.
Çok yakın ikili sistemlerdeki yıldızlar, birbirlerinin etrafında döndükleri hızda kendi eksenlerinde dönebilirler.
Bandopadhyay'in çalışması, rpTDE'lerde gözlenen tuhaflıkların hepsinin aynı temel olgunun sonucu olabileceğini gösteriyor: ikili bir sistemin gelgitel yıkımı ve bir yıldızın yakalanması.
Milky Way ile Mümkün Bağlantı
İmpilikasyonlar, uzak rpTDE sistemlerinin ötesine geçebilir. Coughlin, Hills yakalanmasının, Samanyolu'nun merkezindeki süper kütleli kara deliğin etrafındaki bazı yıldızlar için de sorumlu olabileceğini belirtiyor.Eğer öyleyse, solan rpTDE patlamalarını açıklamaya yardımcı olan aynı mekanizma, Coughlin'in 'kendi kozmolojik avlusundaki' süper kütleli kara deliğin etrafındaki tuhaf yıldız popülasyonlarını anlamaya da yardımcı olabilir.
