Galaksimiz Samanyolu’nun merkezindeki süper kütleli kara delik Sagittarius A*’ya en yakın ve aynı zamanda en hızlı yıldız tespit edildi. S301 adı verilen yıldız, kara deliğin etrafındaki son derece eliptik yörüngesinde ilerlerken uzay-zamanın dönüş kaynaklı sürüklenme etkisinin belirgin hale geldiği bölgeye giriyor. Araştırmacılar, yıldızın hareketlerini yeterli hassasiyetle izleyerek Sagittarius A’nın dönüş hızını ölçebileceklerini* düşünüyor.
Sagittarius A*, Samanyolu’nun merkezinde bulunan ve kütlesinin yaklaşık 10^37 kilogram olduğu hesaplanan süper kütleli bir kara delik konumunda. Gökbilimciler onlarca yıldır kara deliğin çevresindeki yıldızların hareketlerini inceleyerek onun kütlesi ve diğer özellikleri hakkında bilgi topluyor. Ancak kara deliklerin temel özelliklerinden biri olan dönüşü, doğrudan ölçülmesi en zor parametrelerden biri olmayı sürdürüyor.
Nature dergisinde yayımlanan çalışmada tanımlanan S301 yıldızı kayıp cevabı barındırıyor olabilir. Yıldız, Sagittarius A* çevresindeki yörüngesinin en yakın noktasında kara deliğe yaklaşık 11 astronomik birim (AB) kadar yaklaşıyor. Bir astronomik birim Dünya ile Güneş arasındaki ortalama mesafeye karşılık geliyor.
Bu mesafe, kabaca Satürn’ün Güneş’e olan uzaklığının biraz üzerinde. Işık hızının %8’iyle hareket ediyor S301’in yörüngesi son derece eksantrik, yani belirgin şekilde basık bir elips şeklinde. Bununla birlikte yıldız, Sagittarius A* çevresindeki bir turunu yalnızca 8,7 yılda tamamlıyor.
Daha önce keşfedilen yıldızların tam turundan 3 yıl daha kısa. Yıldızın kara deliğe en yakın geçişinde saatte yaklaşık 90 milyon kilometreye karşılık gelen saniyede 25 bin kilometre hızla hareket ettiği hesaplanıyor. Bu da ışık hızının yüzde 8’inden fazlasına denk geliyor.
S301, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskopu’nda (VLT) bulunan GRAVITY cihazı kullanılarak yürütülen gözlemler sırasında ilk kez 2023 yılında fark edildi. S301’in en yakın geçişi, daha önce bilinen en yakın yıldızın Sagittarius A*’ya yaklaştığı mesafenin yaklaşık 10 kat daha altında gerçekleşiyor. Yıldızın yaklaşık 1,5 Güneş çapında olduğu tahmin ediliyor.
Eğer bu boyuttaki bir yıldız, kara deliğe biraz daha yaklaşsaydı inanılmaz kütleçekim gücü nedeniyle parçalanabilecek kadar büyük gelgit kuvvetlerine maruz kalabilirdi. Yörüngesi kara deliğin dönüşünden etkileniyor S301’i bilim insanları açısından özel kılan temel unsur, Sagittarius A*’ya çok yakın bir noktada olması. Genel göreliliğe göre dönen büyük bir cisim, çevresindeki uzay-zamanı da beraberinde sürükleyebiliyor.
Çerçeve sürüklenmesi (frame-dragging) olarak adlandırılan bu etki, dönen kara deliklerin yakınında çok daha belirgin hale geliyor. S301, Sagittarius A* çevresinde çerçeve sürüklenmesinin güçlü olduğu bölgeden geçen ilk yıldız olarak tanımlanıyor. Dolayısıyla araştırmacılar yalnızca kara deliğin oluşturduğu uzay-zaman eğriliğini değil, kara deliğin dönüşünün bu uzay-zamanı nasıl bozduğunu da yıldızın yörüngesi üzerinden inceleme fırsatı elde ediyor.
Kritik bilgiler sağlayabilir Kara deliğin dönüşünün yıldızların yörüngelerinde oluşturduğu değişimler, kara delikten uzaklaşıldıkça hızla zayıflıyor. Bu nedenle daha önce keşfedilen yıldızlarda aynı etkiyi ortaya çıkarmak için binlerce yıllık gözlemler gerekebileceği düşünülüyordu. S301 ise kara deliğe çok daha fazla yaklaştığı için bu etkiyi çok daha kısa sürede ortaya çıkarabilecek bir konumda bulunuyor.
Araştırmacıların hesaplamalarına göre mevcut gözlem araçları, yaklaşık 10 yıllık veriyle Sagittarius A’nın dönüşü hakkında bir ölçüm yapılmasına* olanak sağlayabilir. Yine de tek başına S301’in gözlemleri henüz kara deliğin dönüşünü kesin olarak doğrulamıyor. Ancak ölçümlerin doğrulanması halinde yıldızın hareketleri, Sagittarius A*’nın dönüşünü yıldız dinamikleri üzerinden ölçmek için kullanılabilecek ilk ve şu anda en uygulanabilir yöntemlerden biri olabilir.
Bununla birlik bilim insanları S301 yıldızını izlemeye devam edecek. Daha uzun gözlem süresi ve gelecekte geliştirilecek daha yüksek çözünürlüklü cihazlar, yalnızca kara deliğin dönüşünün değil, şeklinin mükemmel bir küreden ne ölçüde saptığının ve dönüş dışında davranışını etkileyen başka özelliklerin bulunup bulunmadığının araştırılmasına da imkan sağlayabilir.
