Kara delikler ne kadar büyük (ya da küçük) olabilirler? Yıldızların minimum ve maksimum kütleleri hakkında epey bilgimiz olmasına rağmen, şaşırtıcı şekilde bu yıldızların dönüşebilecekleri kara deliklerin kütle aralığını bilmiyoruz. Bu, çift sistemlerindeki kara deliklerin birbirleriyle birleşip daha da büyük kara delikler meydana getirebilmesinden kaynaklanıyor. (Kara delikler aynı zamanda kütle de kaybedebilirler, ama bu başka zaman anlatılacak bir hikaye.) Birkaç Güneş kütlesine sahip kara delikler ve galaksilerin merkezlerinde, milyonlarca (hatta milyarlarca) Güneş kütlesine sahip süperdev kara delikler belirledik. Ama bu iki ekstremin arasında yer alan, yüzlerce veya binlerce Güneş kütleli kara deliklere dair çok fazla örneğimiz yok (ve elimizde olan kanıtlar da biraz tartışmalı). “Orta siklet” bir kara deliğin varlığına dair muhtemelen en iyi kanıtımız, 25 Mayıs 2019’da LIGO ve Virgo kütle çekim dalgası gözlemevleri tarafından elde edildi. Bu gözlemevleri, Einsten’ın kütle çekim teorisinin hükümlerine göre, çift kara delikler (ya da nötron yıldızları, veya bunların bir kombinasyonu) spiraller çizip nihayetinde birleştiklerinde üretilen kütle çekim dalgaları geçerken uzay zamanın kendisindeki dalgalanmaları ölçüyorlar. 25 Mayıs 2019’da LIGO ve Virgo gözlemevleri, geçen bir kütle çekim dalgasının zirvesinden gelen güçlü, ani sinyaller kaydettiler. Bu dalga o kadar aniydi ki daha önce görülmemiş sıra dışı bir birleşme olayına, iki adet çok büyük kara deliğin birleşmesine işaret ediyordu. Bu olayda, 85 Güneş kütlesine sahip bir kara delik, 66 Güneş kütlesindeki partneriyle birleşip 142 Güneş kütlesine sahip bir kara delik ortaya çıkardı. Öncül yıldızların 151 Güneş’lik toplam kütlesiyle sonuçtaki birleşmenin 142 Güneş’lik toplam kütlesi arasındaki kütle farkı, LIGO ve Virgo tarafından görülen kütle çekim dalgaları şeklinde çevreye saçıldı. Yukarıdaki görsel, ürettikleri elektromanyetik ya da kütle çekimsel radyasyon (bazı nadir durumlarda her ikisi birden) ölçülerek belirlenen, bilinen kara deliklerin ve nötron yıldızlarının kütlelerini özetliyor. Mayıs 2019 olayı GW20190521’de bulunan dev kara delikler görselin tepesinde vurgulanıyor.
Görsel: LIGO-Virgo; Frank Elavsky, Aaron Geller; Northwestern