Gökbilimciler Samanyolu gök adamızda 100 milyon kara deliğin serbest halde dolaştığını tahmin ediyor. Şimdiye kadar bu fikri destekleyecek serbest bir kara delik keşfedilmemişti. Altı yıllık titiz gözlemlerin ardından Hubble teleskopunun yardımıyla böyle bir kara deliğin varlığına ilişkin doğrudan kanıt sağlandı. Şimdiye kadar bilinen tüm kara delikler istatistiksel olarak ya da ikili sistemlerde veya gök ada çekirdeklerindeki etkileşimler izlenerek keşfedilmişti. Yıldız kütleli kara delikler genelde onlara eşlik eden yıldızla birlikte bulunur ki bunlar özel cisimlerdir.
Yeni keşfedilen serbest kara delik, gök adamızın Karina-Yay sarmal kolunda ve bizden 5000 ışık yılı uzaktadır. Buna rağmen gök bilimciler bize en yakın yıldız kütleli serbest kara deliğin 80 ışık yılı kadar uzakta olabileceğini düşünüyor. Güneş Sistemimize en yakın Proxima Centauri 4 ışık yılından daha uzaktadır.
Gök adamızda dolaşan kara delikler Güneş’ten en az 20 kat daha büyük olan ender yıldızlardan (gök adadaki yıldız sayısının binde birinden daha az) oluşur. Bu yıldızlar süpernova olarak patlar ve kalan çekirdekleri kütle çekim etkisiyle çökerek kara deliğe dönüşür. Bu patlama simetrik olmadığından kara delik bir top mermisi gibi hızla bulunduğu terk edebilir.
Teleskoplar herhangi bir ışık yaymadığı için bir kara deliği fotoğraflayamaz. Bununla birlikte bir kara delik bulunduğu uzayı büker ve ondan daha uzaktaki bir cisimden gelen yıldız ışığının yolunu değiştirerek bir mercek etkisi yapar. Böylece uzaktaki cisim olduğundan daha büyük görünür.
Yer merkezli teleskoplarla Samanyolu’nun merkezindeki şişkin alandaki milyonlarca yıldızın parlaklığını izleyen gökbilimciler, araya bir cisim girdiğinde alınan ışığının arttığını ölçer ki bunun ardından devreye Hubble girer.
İki araştırma ekibi Hubble verilerini kullanarak böyle bir durumu inceledi. Bunlardan biri Baltimore Maryland’daki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsünden (The Space Telescope Science Institute (STScI)) Kailash Sahu liderliğindeki ekip, diğeri Kaliforniya Üniversitesinden Casey Lam ve ekibi.
Uzakta bulunan bir yıldızın önünden geçen bir cismin kütle çekimi nedeniyle uzayı bükerek, arkadaki cisimden gelen ışığın parlaklığını arttıracaktır. Gök bilimciler, gök adamızda şimdiye kadar görülen yaklaşık 30 bin olayda yıldızları ve öte gezegenleri incelemek için kütle çekimi mikro mercekleme adı verilen tekniği kullandılar.
Buradaki kara deliğin imzası, diğer mikro mercekleme olaylarıyla oldukça önemli farklılıklar içerir. Kara deliğin çok yoğun kütle çekimi, mercek etkisini 200 günden fazla uzatır. Ayrıca araya giren cisim eğer bir yıldız olsaydı öndeki ve arkadaki yıldızlardan gelen ışıklar birbirine karışacağından ölçülen yıldızın ışığında renk değişimleri görülecekti. Ancak burada böyle bir şey olmadı.
Daha sonra Hubble ile arkadaki yıldızın görüntüsünün kara delik tarafından ne kadar saptırıldığı ölçüldü. Hubble bu tür ölçümleri yapacak hassasiyete sahiptir. Yıldızın görüntüsü olması gereken yerden yaklaşık bir miliarksaniye kadar kaymıştı. Bu değer 5000 kilometre uzaktaki bir madeni paranın görünen çapıyla eşdeğerdir!
Bu astrometrik mikro mercekleme tekniği kara deliğin kütlesi, uzaklığı ve sürati hakkında bilgi verdi. Sahu ve ekibi, kara deliğin, aradaki yoğun uzay maddesinden kaynaklanan sapma miktarı da dikkate alınarak, yedi Güneş kütlesinde olduğu hesaplandı.
Lam’ın ekibine göre ise kütle bundan biraz daha küçük ki bu da cismin bir nötron yıldızı olabileceği anlamına da gelebilir. Görünmez yoğun cismin kütlesinin 1.4 ile 4.4 Güneş kütlesinde olduğunu düşünüyorlar. Bu değerin alt sınırı nötron yıldızını üst değer ise kara deliği gösterir.
“Ne olursa olsun bu cisim gök adada yakınında bir yıldız eşi olmadan dolaşırken keşfedilen ilk karanlık yıldız kalıntısıdır” diyor Lam.
Bu ölçüm oldukça zordu, çünkü kaynak yıldıza açısal olarak son derece yakın ve parlak bir sürü yıldız var. “Parlak bir lambanın yakınındaki ateş böceğinin minik hareketlerini görmeye çalışmak gibi” diyor Sahu. “Soluk kaynağın sapmasını tam olarak ölçmek için yakındaki parlak yıldızdan gelen ışığı titiz şekilde çıkarmak şart.”
Sahu’nun ekibine göre kara delik gök ada içinde saatte yaklaşık 160,000 kilometre yol kat ediyor ki bu Dünya’dan Ay’a üç saatten kısa sürede gidilmesi demek. Ayrıca bu o bölgedeki yıldızların süratlerinden daha fazla.
