Kara delik çarpışmasında eliptik yörünge keşfi: GW200105

Gökbilimciler, bir kara delik ve bir nötron yıldızının alışılagelmiş dairesel yörünge yerine, eliptik bir rota izleyerek çarpıştığına dair ilk güçlü kanıtları elde etti. Birmingham ve Madrid Özerk Üniversiteleri ile Max Planck Enstitüsü araştırmacıları tarafından gerçekleştirilen çalışma, evrendeki ekstrem sistemlerin oluşum süreçlerine dair mevcut modelleri kökten sarsıyor.

Uzun yıllardır bilim dünyası, nötron yıldızı-kara delik çiftlerinin birleşmeden çok önce dairesel yörüngelere yerleştiğini varsayıyordu. Ancak GW200105 yerçekimi dalgası olayının yeniden incelenmesi, bu kozmik dansın sanılandan çok daha karmaşık olduğunu ortaya koydu. The Astrophysical Journal Letters dergisinde yayınlanan sonuçlar, iki cismin birleşmeden hemen önce eliptik (oval) bir hat izlediğini tescilledi.

TEORİK MODELLERDE REVİZYON İHTİYACI

Birmingham Üniversitesi'nden Dr. Patricia Schmidt, keşfin hayati önemine değinerek, 'Bu bulgu, teorik modellerimizin eksik olduğunu ve evrende bu tür sistemlerin nerede doğduğuna dair yeni sorular sormamız gerektiğini gösteriyor,' ifadelerini kullandı. Keşfin teknik detayları, uzaydaki sistemlerin 'izole' bir şekilde evrimleşmediğine işaret ediyor:

• Dışmerkezlilik analizi: Yeni yerçekimi dalga modelleri kullanılarak yapılan analizler, yörüngenin ne kadar oval (dışmerkezli) olduğunu ilk kez bu kadar net ölçtü.
• İstatistiksel kesinlik: Bayesçi istatistik yöntemleriyle yapılan hesaplamalar, dairesel yörünge olasılığını yüzde 99,5 güvenle dışlıyor.
• Kütle düzeltmesi: Önceki varsayımların aksine, yeni analizle kara deliğin kütlesinin Güneş'in yaklaşık 13 katı olduğu kesinleşirken, nötron yıldızının kütlesine dair tahminler de güncellendi.

'YÖRÜNGE HER ŞEYİ ANLATIYOR'

Araştırma ekibinden Geraint Pratten, birleşmeden hemen önceki elips şeklinin stratejik bir ipucu olduğunu vurguluyor. Pratten'e göre bu durum, sistemin sessiz bir evrim yerine, çevredeki diğer yıldızlarla veya üçüncü bir 'eş yıldızla' olan şiddetli yerçekimi etkileşimleri sonucunda şekillendiğini kanıtlıyor.

Madrid Özerk Üniversitesi'nden Gonzalo Morras ise "Bu, tüm çiftlerin aynı kökene sahip olmadığını gösteren ikna edici bir kanıt. Eliptik yörünge, kalabalık bir yıldız ortamındaki 'doğum yerini' işaret ediyor" dedi.

YERÇEKİMİ DALGASI ASTRONOMİSİNDE YENİ DÖNEM

LIGO ve Virgo dedektörlerinden gelen verilerin yeni dalga formu modelleriyle işlenmesi, karmaşık kozmik davranışları yakalama kapasitemizin arttığını gösteriyor. Bilim insanları, bu tür eliptik birleşmelerin daha fazla tespit edilmesiyle, kara deliklerin ve nötron yıldızlarının etkileşimde bulunduğu kaotik ortamların haritasını çıkarmayı hedefliyor.