Astronomlar, Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A* çevresinde saniyede 25 bin kilometre hıza ulaşan ve kara deliğe en yakın konumda bulunan S301 adlı yıldızı keşfetti.
Astronomlar, Samanyolu Galaksisi'nin merkezinde yer alan yaklaşık 4 milyon Güneş kütlesindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A* çevresinde şimdiye kadar tespit edilen en hızlı ve en yakın yıldızı keşfetti. S301 adı verilen gök cismi, son derece eliptik bir yörüngede hareket ederek kara deliğe en yakın konumunda yaklaşık 1,7 milyar kilometre mesafeye kadar yaklaşıyor. Güneş ile Satürn arasındaki mesafeye denk gelen bu yakın geçiş sırasında yıldız, saniyede yaklaşık 25 bin kilometre hıza ulaşarak ışık hızının yüzde 8'inden fazlasına çıkıyor ve tam bir yörünge turunu yaklaşık 8,7 yılda tamamlıyor.
Keşif, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Şili’de bulunan Paranal Gözlemevi bünyesindeki Çok Büyük Teleskop Girişimölçeri (VLTI) üzerinde çalışan GRAVITY cihazıyla gerçekleştirildi. Dört adet 8 metrelik teleskobun ışığını birleştirerek yüksek uzaysal çözünürlük sağlayan sistem, gökyüzünde Betelgeuse yıldızından yaklaşık 2 milyar kat daha sönük olan S301’in ilk izlerini 2023 yılında yakaladı. Araştırmacılar, 2017 ve 2021 yıllarına ait geçmiş gözlem verilerini de analiz ederek yıldızın geçmiş yörünge hareketini haritalandırdı. Yıldızın mevcut konumu, geçmişte bir ikili yıldız sisteminin parçasıyken kara deliğin kütleçekimsel gelgit kuvvetleriyle eşinden koparılarak yakalandığına ve eş yıldızın galaksi dışına fırlatılmış olabileceğine işaret ediyor.
S301’in yörüngesi, Albert Einstein’ın genel görelilik teorisinin kara deliklere ilişkin temel öngörülerinden birini doğrudan sınama fırsatı sunuyor. Teoriye göre dönen devasa bir kütle, çevresindeki uzay-zaman dokusunu da beraberinde sürükleyerek büküyor. Daha önce Sagittarius A* çevresindeki yıldız hareketleriyle kara deliğin kütlesi hesaplanmış olsa da dönüş hızının belirlenmesi doğrudan ölçülebilir bir yöntem gerektiriyordu. X-ışınları veya kütleçekim dalgalarıyla yapılan dolaylı modellemelerin aksine, S301’in yörüngesinde oluşacak küçük sapmaların takip edilmesi kara deliğin dönüş hızını doğrudan ortaya çıkarabilecek.
Sonuçları Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, S301'in Sagittarius A* çevresindeki bir sonraki en yakın geçişi 2031 yılında gerçekleşecek. Bilim insanları, gerekli ölçüm hassasiyetine ulaşmak için yıldızın en az iki tam yörüngesini yaklaşık 10 yıl boyunca güncellenen GRAVITY+ sistemi ve Avrupa Güney Gözlemevi’nin gelecekte faaliyete geçecek olan Son Derece Büyük Teleskobu (ELT) üzerindeki MICADO cihazıyla izlemeyi planlıyor. Bu gözlemler, kara deliğin madde biriktirme geçmişi ile yaydığı rüzgâr ve jetlerin dinamiklerini netleştirecek veriler sağlayacak.
Neden önemli?S301'in yörünge hareketlerinin izlenmesi, dönen bir kara deliğin uzay-zamanı bükmesini öngören Einstein’ın genel görelilik teorisinin test edilmesini ve Sagittarius A*’nın dönüş hızının ilk kez doğrudan ölçülmesini sağlayacak.
Şu ana kadar bildiklerimiz
- S301 yıldızı, eliptik yörüngesinde bir turunu 8,7 yılda tamamlıyor ve kara deliğe 1,7 milyar kilometre kadar yaklaşıyor.
- Yıldız, Avrupa Güney Gözlemevi'nin Şili'deki Çok Büyük Teleskop Girişimölçeri üzerindeki GRAVITY cihazı verileriyle belirlendi.
- Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre yıldızın Sagittarius A* çevresindeki bir sonraki en yakın geçişi 2031 yılında gerçekleşecek.
Cevabı beklenen sorular
- GRAVITY+ ve MICADO cihazlarıyla yapılacak 10 yıllık takip, Sagittarius A*’nın dönüş hızını hangi kesinlikte ortaya koyacak?
- 2031'deki yakın geçiş sırasında uzay-zamandaki sürüklenme etkisi genel görelilik öngörüleriyle tam olarak örtüşecek mi?
