GALAKSİMİZDE 40 MİLYON KARA DELİK DOLAŞIYOR

Büyük kütleli bir yıldız öldüğünde, çökerek bir kara deliğe dönüşebilir. Kütleçekim dalgası dedektörleri, uzaklarda birleşen yüzlercesini yakaladı. Oysa kendi Samanyolu’muzda yalnızca iki düzine kadar yıldızsal kara delik biliniyor — neredeyse hepsi, bir yoldaş yıldızın onları ele verdiği çiftler hâlinde.

Kurama göre yüz milyon civarında olmalılar. Büyük çoğunluğu yalıtılmış olmalı: yalnız, karanlık, onları ele verecek hiçbir şey olmadan. Şimdiye kadar yalnızca biri doğrulandı: Güneş’in yaklaşık 7 katı kütleli OGLE-2011-BLG-0462; arkasındaki bir yıldızın ışığını kısa bir süre büyüttüğü için fark edildi — kütleçekimsel mikromercek etkisi denen bir olgu.

Bir galaksi dolusu yıldızı simüle etmek

Nanjing Üniversitesi’nden Jian-Guo He, Yong Shao ve meslektaşları, yeni bir Python kodu olan POPKIN’i geliştirdi. Kod, tekil yıldızları ve yıldız çiftlerini doğumdan ölüme kadar izliyor — kütle aktarımları, birleşmeler, süpernova patlamaları — ve bunu Samanyolu’nun 12 milyar yıllık yıldız oluşumu ve kimyasal tarihinin bir modeli içinde yapıyor. Ardından ortaya çıkan her kara deliği, bugüne kadar Galaksi içindeki yörüngesi boyunca takip ediyor.

En belirsiz fiziği değiştirerek modelin on sürümünü çalıştırdılar: yıldızların nasıl patladığı ve yıldız çiftlerinin nasıl kütle alışverişi yaptığı.

Sayım

Referans modellerinde:

• Samanyolu yaklaşık 40 milyon yalıtılmış kara delik barındırıyor (diğer süpernova reçeteleri 100 ila 200 milyon veriyor).
• Yaklaşık 80.000’i Güneş’e 1 kiloparsek — kabaca 3.300 ışık yılı — mesafede bulunuyor.
• Ortalama kütleleri Güneş’inkinin yaklaşık 11 katı. Kütleleri 9 ve 20 Güneş kütlesi civarında toplanıyor ve 13 ile 17 arasında çarpıcı bir boşluk var.
• Çoğu Galaksi’nin düzlemine yakın. Neredeyse yarısı Samanyolu’nun yaşlı, kalın diskinden geliyor.
• En yaygın köken: bir süpernovanın parçaladığı bir yıldız çifti (yaklaşık %48).
• Üçte ikiden fazlası tekme almadan doğdu. Sakin, neredeyse dairesel yörüngeler izliyorlar. Doğumda bir tekme alanlar çok daha hızlı yol alıyor, genellikle saniyede 100 ila 200 km.

Yalıtılmış kara deliklerin öngörülen kütleleri: 9 ve 20 Güneş kütlesi yakınında iki tepe ve 13 ile 17 arasında bir boşluk. — Şekil 13, He ve ark. (2026), arXiv:2609.29211.

Gökyüzünde görünecekleri yerler: Samanyolu’nun düzlemine ve merkezine doğru yoğunlaşmış. — Şekil 15, He ve ark. (2026), arXiv:2609.29211.

Onları nasıl bulmalı

• X ışınları. Yıldızlararası gazda yavaşça ilerleyen bir kara delik, bu gazın bir kısmını yutar ve ışıldar. Model, Galaksi genelinde belirli bir parlaklık eşiğinin üzerinde yaklaşık 5.000 böyle kaynak öngörüyor, 1 kiloparsek içinde yaklaşık 100 — iyimser sayılar; yutulan gazın ne kadar verimli ışıdığına çok duyarlı.
• Mikromercek. Uzun süren büyütme olayları en iyi ipucu. Gelecekteki Roman uzay teleskobunun Galaksi merkezi taraması için model, beş yılda yaklaşık 360 olay öngörüyor — gerçek dünyadaki seçim etkilerinden önceki bir üst sınır.

Model, bilinen tek yalnız kara delik hakkında da bir tahminde bulunuyor: hareketi en iyi, ince diskte doğmuş ve doğumda tekme almış bir kara deliğe uyuyor, ancak başka bir köken de dışlanmış değil.

Sayılar neden farklı

Toplam sayı büyük ölçüde yıldızların nasıl patladığına bağlı ve bu belirsizliğini koruyor. Meselenin özü de bu: uzun mikromercek olayları, kütlelerdeki boşluk gibi bu fiziğin parmak izlerini taşıyor. Yalnız kara delikleri saymak, büyük kütleli yıldızların nasıl öldüğünü ortaya çıkarabilir.