Gizemli Olayın Arkasında İlkel Bir Kara Delik Olabilir

2019 yılında gökbilimciler, uzak bir yıldızda oldukça alışılmadık bir olay kaydettiler. Yaklaşık bir saat boyunca yıldızın parlaklığı hafifçe artmış ve ardından tekrar normal seviyelerine dönmüştü. Bu davranış, bilinen hiçbir yıldız fenomenine tam olarak uymuyordu; bir yıldız parlaması için çok uzun, bir süpernova için çok kısa ve bilinen çoğu yıldız değişkenliği için ise fazla pürüzsüz bir seyir izlemişti.

Olayın özelliklerine yönelik yürütülen detaylı incelemelerin ardından astronomlar, bu sinyalin evrenin en gizemli nesnelerinden biri olan ve kütlesi yalnızca üç adet Dünya Ay'ına denk gelen küçük bir "ilksel kara delik"ten gelmiş olabileceğini açıkladı. Bu kütledeki bir kara deliğin olay ufku, o kadar küçük ki neredeyse bir cümlenin sonundaki nokta kadar bir boyuta sahip.

Avustralya'daki Swinburne Teknoloji Üniversitesi'nden Renee Key liderliğindeki araştırma ekibi, başka hiçbir açıklamanın bu olayın istatistiksel verileriyle bu kadar iyi örtüşmediğini belirtti ve söz konusu kara delik adayına "Phoebe" adını verdi. Ekip, arXiv üzerinde yayınladıkları ön baskı makalede, Phoebe'nin Samanyolu'nun karanlık madde dağılımıyla ilişkili, Ay kütlesindeki kompakt nesnelerden oluşan bir popülasyona işaret ettiğini ve potansiyel olarak enflasyon fiziğine yeni bir pencere açtığını vurguladı.

Genellikle kara delikleri, kütleleri birkaç Güneş'ten başlayıp on milyarlarca Güneş'e kadar ulaşan devasa nesneler olarak düşünürüz. Bunun nedeni, standart kara deliklerin oluşum sürecidir; devasa bir yıldızın ölümüyle beraber çekirdeğinin kütleçekimi altında çökmesi sonucu evrenin en yoğun nesneleri meydana gelir. Ancak Büyük Patlama'nın hemen ardından, çok daha küçük kara deliklerin oluşması için uygun koşulların mevcut olduğu düşünülmektedir.

Uzay-zamandaki kuantum dalgalanmaları, genişleyen evrende bugün bir yıldız çekirdeğinin çöktüğü gibi çöken aşırı yoğunluk bölgeleri oluşturmuş olabilir. "İlksel kara delikler" olarak adlandırılan bu nesneler, şu ana kadar sadece teorik dünyada var oldukları biliniyordu. Bunun temel sebebi ise tespit edilmelerinin son derece zor olmasıdır. Örneğin, Dünya kütlesindeki ilksel bir kara deliğin çapı sadece 1,8 santimetredir.

Böyle küçük bir kara delik, çevresindeki maddeyi yutsa bile, kütleçekimsel etkileşim sonucu yayılan ışık o kadar zayıf olurdu ki mevcut araçlarımızla Dünya'dan tespit edilmesi neredeyse imkansız olurdu. Ancak ilksel kara delikleri tespit etmenin tek yolu bu değildir. Çapları çok küçük olsa bile, bu nesnelerin çevresindeki kütleçekimi, olay ufkunun dışındaki uzay-zamanı bükecek kadar ekstremdir.

Bu güçlü şekilde bükülmüş uzay-zaman bölgesi, kozmik bir mercek görevi görebilir. Arkadan gelen ışık bu mercekten geçtiğinde büyütülür ve bu durum, ışığın kısa süreli ve yumuşak bir şekilde parlamasına, ardından normale dönmesine neden olur. Bu fenomen bilim dünyasında "mikromerceleme" (microlensing) olarak bilinir. Karanlık Enerji Kamerası (DECam), 2019 yılında Dünya'dan yaklaşık 163.000 ışık yılı uzaklıktaki Büyük Macellan Bulutu'na baktığında tam olarak böyle bir sinyal kaydetti.

Söz konusu olay, 18 Aralık'ta, DECam'in "Asteroit Kütleli İlksel Kara Delik Mikromerceleme" (AMPM) araştırmasının bir parçası olarak beş gece üst üste yaptığı gözlemler sırasında gerçekleşti. Yaklaşık 60 dakika boyunca, Büyük Macellan Bulutu'ndaki bir yıldızın ışığı, komşu ışık kaynakları sabit kalırken aniden arttı. Mikromerceleme olayları nadir olsa da; daha önce yıldız kütleli kara delikler, sönük küçük yıldızlar, uyduları veya bir yıldıza bağlı olmadan uzayda sürüklenen başıboş ötegezegenler nedeniyle meydana geldiği görülmüştü.

Araştırmacılar Phoebe'nin bir kara delik olup olmadığını belirlemek için önce cihaz hatalarını, yıldız parlamalarını, diğer yıldızlardan gelen kirlenmeleri ve yıldız dalgalanmalarını elediler. Ardından farklı senaryoları modellediler: Samanyolu'nda başıboş bir ötegezegen, Büyük Macellan Bulutu'nda başıboş bir ötegezegen ve Samanyolu'nun galaktik düzlemin dışındaki genişlemiş karanlık madde halosunda bulunan ilksel bir kara delik.

Yapılan hesaplamalar sonucunda, Phoebe'nin her ne olduğu fark etmeksizin, her iki galaksideki bilinen yıldız popülasyonlarına ait olma ihtimalinden beş kat daha fazla, Samanyolu'nun karanlık madde halosuna ait olma ihtimali olduğu ortaya çıktı. En güçlü açıklama, Phoebe'nin yaklaşık 59.630 ışık yılı uzaklıkta bulunan ve Ay'ın yaklaşık üç katı kütleye sahip ilksel bir kara delik olduğudur.

Bu durum, Samanyolu halosunda başıboş bir ötegezegen olma ihtimalini tamamen ortadan kaldırmasa da, halonun seyrek yapısı göz önüne alındığında, genellikle yıldız yoğunluğunun fazla olduğu bölgelerde bulunan ötegezegenlere kıyasla bir kara deliğin burada bulunma ihtimali çok daha yüksektir.

Bu keşif, astronomi dünyasındaki sıcak bir tartışmanın ortasına düşmüş durumda. Şubat 2026'da ABD ve Japonya'dan bilim insanları, Subaru Teleskobu verilerini analiz ederek Andromeda yönünde ilksel kara deliklerden kaynaklanabileceğini söyledikleri 12 mikromerceleme adayı belirlemişti. Ancak Mart ayında Polonya'daki Varşova Üniversitesi'nden bir ekip, aynı verileri yeniden analiz ederek tüm bu olayların normal, bilinen yıldızlarla açıklanabileceğini savunmuştu.

Phoebe'nin keşfi, bu tartışmaya yeni bir boyut kazandırıyor. Renee Key ve ekibi, bulgularının Subaru verilerinin orijinal yorumunu desteklediğini ve bu olayların ilksel kara deliklerle tutarlı olduğunu belirtiyor. Bu durum, bilim dünyasının artık çok daha hassas teleskoplara ihtiyaç duyduğunu gösteriyor. Ekip, bu tespitin Roman ve Vera C. Rubin Gözlemevi'nin mikromerceleme programlarını, düşük kütleli merceklere karşı hassasiyeti artırmak için yüksek kadanslı gözlemler yapmaya teşvik ettiğini ekledi.