Simons Fondu tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Qara dəliyin əmələ gəlməsi ilə çökən bir ulduzun təsviri. Qara dəlik mərkəzdədir, görünmür. Ətrafında qara dəlikdən uzaqlaşan və ona doğru çəkilən toz qabığı var. Müəllif: Keith Miller, Caltech/IPAC—SELab

Astronomlar ölən ulduzun supernova kimi partlamadığını və bunun əvəzinə qara dəliyə çökdüyünü müşahidə ediblər. Bu əlamətdar müşahidə, ulduzun qara dəliyə çevrilməsinin indiyə qədər qeydə alınmış ən tam müşahidə qeydidir və astronomlara prosesin hərtərəfli fiziki mənzərəsini yaratmağa imkan verir.

Ulduzun son müşahidələrini on ildən çox arxiv məlumatları ilə birləşdirən astronomlar, bu cür nəhəng ulduzların qara dəliklərə necə çevrildiyinin nəzəri modellərini təsdiqləyib təkmilləşdirdilər. Komanda, ulduzun ömrünün sonunda fövqəlnazənin partlaması nəticəsində uğursuz olduğunu; bunun əvəzinə, ulduzun nüvəsinin qara dəliyə çökdüyünü və bu müddətdə turbulent xarici təbəqələrini yavaş-yavaş xaric etdiyini müəyyən etdi.

“Science” jurnalında dərc olunan nəticələr qara dəliklərin sirli mənşəyinə nadir bir baxış kimi artıq həyəcan doğurur. Bu kəşf bəzi nəhəng ulduzların öldükdə niyə qara dəliklərə çevrildiyini, digərlərinin isə niyə çevrilmədiyini izah etməyə kömək edəcək.

Simons Fondunun Flatiron İnstitutunun tədqiqatçı köməkçisi və yeni tədqiqatın aparıcı müəllifi Kişalay De deyir: “Bu, hekayənin yalnız başlanğıcıdır”.

O deyir ki, yeni yaranan qara dəliyin ətrafındakı tozlu zibillərdən gələn işıq, “Ceyms Vebb Kosmik Teleskopu kimi teleskopların həssaslıq səviyyəsində onilliklər ərzində görünəcək, çünki o, çox yavaş-yavaş solmağa davam edəcək. Və bu, kainatda ulduz qara dəliklərinin necə əmələ gəldiyini anlamaq üçün bir meyar ola bilər.”Qara dəliyin əmələ gəlməsi ilə çökən bir ulduzun təsviri. Qara dəlik mərkəzdədir, görünmür. Ətrafında qara dəlikdən uzaqlaşan və ona doğru çəkilən toz qabığı var. Müəllif: Keith Miller, Caltech/IPAC—SELab

Andromedada yoxa çıxan bir nəhəng

M31-2014-DS1 adlanan artıq ölən ulduz, Yerdən təxminən 2,5 milyon işıq ili uzaqlıqda, qonşu Andromeda qalaktikasında yerləşir. De və əməkdaşları 2005-ci ildən 2023-cü ilə qədər olan dövrdə NASA-nın NEOWISE layihəsindən və digər yerüstü və kosmik teleskoplardan ulduzun ölçülərini təhlil ediblər.

Onlar M31-2014-DS1-in infraqırmızı işığının 2014-cü ildə parlamağa başladığını aşkar etdilər. Daha sonra, 2016-cı ildə ulduz cəmi bir il ərzində orijinal parlaqlığından çox aşağı sürətlə qaraldı.

2022 və 2023-cü illərdə aparılan müşahidələr göstərdi ki, ulduz görünən və yaxın infraqırmızı işıqda əslində yoxa çıxmış və bu dalğa uzunluqlarında parlaqlığı on mində birə bərabər olmuşdur. Onun qalığı indi yalnız orta infraqırmızı işıqda aşkar edilir və əvvəlkindən cəmi onda birə bərabər parlaqlıqla parlayır.

De deyir: “Bu ulduz əvvəllər Andromeda qalaktikasının ən parlaq ulduzlarından biri idi və indi heç yerdə görünmürdü. Təsəvvür edin ki, Betelgeuse ulduzu birdən yoxa çıxsaydı. Hamı ağlını itirərdi! Andromeda qalaktikasındakı bu ulduzla da eyni şey baş verirdi.”

Bu müşahidələri nəzəri proqnozlarla müqayisə edən tədqiqatçılar belə bir nəticəyə gəldilər ki, ulduzun orijinal ümumi parlaqlığının bu qədər kiçik bir hissəsinə qədər kəskin şəkildə solması, onun nüvəsinin çökdüyünə və qara dəliyə çevrildiyinə dair güclü dəlil təmin edir.

Nəhəng ulduzlar necə ölür və çökür

Ulduzlar nüvələrində hidrogeni heliuma çevirir və bu proses cazibə qüvvəsinin fasiləsiz daxili çəkilməsi üçün xarici təzyiq yaradır. Günəşimizdən təxminən 10 dəfə və ya daha çox ağır olan nəhəng bir ulduzun yanacağı tükənməyə başlayanda daxili və xarici qüvvələr arasındakı tarazlıq pozulur. Cazibə qüvvəsi ulduzu çökdürməyə başlayır və nüvəsi əvvəlcə mərkəzdə sıx bir neytron ulduzu əmələ gətirmək üçün tənəzzülə uğrayır.

Çox vaxt bu prosesdə neytrinoların emissiyası fövqəlnazirədəki nüvə və xarici təbəqələrin əksəriyyətini parçalayacaq qədər partlayıcı olan güclü bir şok dalğası yaradır. Lakin, neytrino ilə işləyən şok dalğası ulduz materialını itələyə bilməsə, nəzəriyyə uzun müddətdir ki, ulduz materialının əksəriyyətinin neytron ulduzuna geri düşərək qara dəlik əmələ gətirəcəyini irəli sürür.

De deyir ki, “Təxminən 50 ildir ki, qara dəliklərin mövcud olduğunu bilirik, amma hansı ulduzların qara dəliklərə çevrildiyini və bunu necə etdiklərini anlamaqda çətinlik çəkirik.”

Konveksiyanın gizli rolu

M31-2014-DS1 müşahidələri və təhlili komandaya oxşar bir ulduz olan NGC 6946-BH1-in müşahidələrini yenidən şərh etməyə imkan verdi. Bu, ulduzun supernova partlayışına uğramadan və qara dəliyə çökməsindən sonra onu əhatə edən xarici təbəqələrdə nə baş verdiyini anlamaqda mühüm bir irəliləyiş oldu. Gözdən qaçırılan element? Konveksiya.

Konveksiya ulduzun daxilindəki böyük temperatur fərqlərinin törəmə məhsuludur. Ulduzun mərkəzinə yaxın material olduqca isti, xarici bölgələr isə daha soyuqdur. Bu fərq ulduzun daxilindəki qazların daha isti bölgələrdən daha soyuq bölgələrə keçməsinə səbəb olur.

Ulduzun nüvəsi çökdükdə, xarici təbəqələrindəki qaz bu konveksiya səbəbindən hələ də sürətlə hərəkət edir. Flatiron İnstitutunun astronomları tərəfindən hazırlanmış nəzəri modellər göstərib ki, bu, xarici təbəqələrin əksəriyyətinin birbaşa qara dəliyə düşməsinin qarşısını alır; bunun əvəzinə, ən daxili təbəqələr qara dəliyin xaricində orbitə çıxır və konvektiv bölgənin ən xarici təbəqələrinin atılmasını təmin edir.

Atılan material qara dəliyin ətrafındakı isti materialdan uzaqlaşdıqca soyuyur. Bu soyuq material atomlar və molekullar birləşdikcə asanlıqla toz əmələ gətirir. Toz qara dəliyin ətrafında fırlanan isti qazı örtərək tozu isidir və infraqırmızı dalğa uzunluqlarında müşahidə edilə bilən bir parıltı yaradır. Bu qalıcı qırmızı parıltı ulduzun özü yox olduqdan sonra onilliklər ərzində görünür.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Yavaş, fırlanan bir ölüm

Həmmüəllif və Flatiron Tədqiqatçısı Andrea Antoni əvvəllər bu konveksiya modelləri üçün nəzəri proqnozlar hazırlamışdı. M31-2014-DS1-dən əldə edilən təəccüblü müşahidə dəlilləri ilə o, deyir ki, “akkresiya sürəti – maddənin düşmə sürəti – ulduzun birbaşa içəriyə partlamasından daha yavaşdır. Bu konvektiv material bucaq impulsuna malikdir, buna görə də qara dəliyin ətrafında dairəvi hərəkət edir. İçəri düşməsi aylar və ya bir il çəkmək əvəzinə, onilliklər çəkir. Və bütün bunlara görə, o, başqa cür olduğundan daha parlaq bir mənbəyə çevrilir və orijinal ulduzun qaralmasında uzun bir gecikmə müşahidə edirik.”

Suyun düz aşağı axmaq əvəzinə, vannanın drenajının ətrafında fırlanmasına bənzər şəkildə, bu yeni əmələ gələn qara dəliyin ətrafında hərəkət edən qaz, yavaş-yavaş içəri çəkilsə belə, xaotik orbitində davam edir.

Beləliklə, konveksiyanın yaratdığı dayanıqlı eniş bütün ulduzun birbaşa yeni yaranan qara dəliyə çökməsinin qarşısını alır. Bunun əvəzinə, tədqiqatçılar nüvənin dərhal partlamasından sonra belə, xaricdən gələn materialın bir hissəsinin onilliklər ərzində yavaş-yavaş geri qayıtdığını irəli sürürlər.

Tədqiqatçıların hesablamalarına görə, orijinal ulduz qabığının qazının yalnız təxminən 1%-i qara dəliyə düşür və bu gün oradan yayılan işığı enerji ilə təmin edir.

Uğursuz supernovaların artan sinfi

De və komandası M31-2014-DS1-in müşahidələrini təhlil edərkən, 10 il əvvəl təsnif edilmiş oxşar bir ulduz olan NGC 6946-BH1-i də yenidən qiymətləndirdilər. Yeni məqalədə onlar bu ulduzun niyə oxşar bir nümunə izlədiyini izah edən təəccüblü dəlillər təqdim edirlər. De deyir ki, M31-2014-DS1 əvvəlcə “qəribə bir şey” kimi seçilirdi, lakin indi NGC 6946-BH1 də daxil olmaqla, bir obyekt sinfində yalnız bir üzv kimi görünür.

“Yalnız bu fərdi kəşf inciləri ilə belə bir şəkil yaratmağa başlayırıq”, De deyir.

Nəşr detalları

Kishalay De, Qara dəliyin əmələ gəlməsi səbəbindən Andromeda Qalaktikasında nəhəng bir ulduzun yox olması, Elm (2026). DOI: 10.1126/science.adt4853 . www.science.org/doi/10.1126/science.adt4853

Jurnal məlumatları: Elm 

Əsas anlayışlar

Astronomik qara dəliklərNəhəng ulduzlarUlduz təkamülü

Simons Fondu tərəfindən təmin edilir