Bir kara deliğin, hiç radyasyon yayınlamayan ve hiç alan kaplamayan bir cismin kütlesini ölçmek karmaşık bir iştir. Bilim insanlarının, kara deliklerin kütlelerini belirlemek için her çareye başvurmaları gerekir. Kara delik kütlelerinin en iyi ölçümleri, iki (veya daha fazla) kara delik birleştiğinde ürettikleri aşırı derecede küçük kütle çekim dalgaları incelenerek elde edilir. Bu, yalnızca 5 yıl önce ilk kez LIGO gözlemevi tarafından başarılan neredeyse inanılmaz şekilde zor bir görev. Burada bulunan kara delik kütleleri, diğer tekniklerle tahmin edilenlerden 5-10 kat daha büyük olduğundan LIGO gözlemleri astrofizikçiler için biraz şaşırtıcıydı. Bir kara delik olduğu iddia edilen ilk cisim, 1970’lerde Uhuru uydusu tarafından bulunan parlak bir X-ışın kaynağı, Cygnus X-1 adı verilen bir X-ışın çift sistemiydi. Cyg X-1’in gizemli şekilde parlak X-ışınlarının, kara delik dev bir mavi yoldaş yıldızdan aşırı derecede sıcak madde biriktirirken üretildiklerini artık biliyoruz. Yukarıdaki görsel, Cyg X-1 çiftinin bir illüstrasyonu. Kara delik, yoldaştan çalınan sıcak madde diskinin merkezinde saklanıyor ve kara deliğin aç midesinden kaçabilen şanslı bir şey, radyo yayınlayan bir parçacık hüzmesi diskin merkezinde uzaya doğru atılıyor. Şimdi Cyg X-1’in yüksek çözünürlüklü radyo görüntüleri üzerine detaylı yeni bir çalışma, çiftin önceki tahminlerin söylediğinden daha uzakta olduğunu gösteriyor. Radyo görüntüleri aynı zamanda, 5,8 günlük tam bir yörünge üzerinde, Cyg X-1’in radyo jetinin konumunun aşırı hassas bir ölçümünü veriyor. Bu da astronomların, yoldaş yıldızın çevresinde döndüğü sırada kara deliğin hareketini ölçmelerini sağlıyor. Yeni ölçümler, Cyg X-1’deki kara deliğin Güneş’in 21 katı kütleye sahip olduğunu, yani önceki tahminlerden %50 kadar daha büyük olduğunu gösteriyor. İlginç şekilde, bu daha büyük kütle, birleşmelerdeki kara deliklerin kütle çekim dalgası gözlemevleri tarafından gözlenen kütleleriyle daha uygun. Kara deliğin daha büyük kütlesi, Güneş’ten 50 ila 75 kat daha ağır dev bir yıldızın çökmesinden oluştuğuna işaret ediyor.
Görsel: NASA/CXC/M.Weiss