Pek çok kara deliğin çevresinde kütleçekim tarafından tuzaklanmış ve olay ufkuna doğru sarmallaşan birikim diskleri olduğu düşünülür. Bunlardan "süper-kritik birikim diskleri (SCAD)" olarak adlandırılan yapıdakilerin kütle biriktirme oranları Eddington limitinin (kütleçekim kuvveti ile dışa doğru uzanan ışınım kuvvetinin dengede olduğu enerjik bir cismin olası en yüksek aydınlığı) üstünde olur. Eddington aydınlık limitini aşan kütleler, dış katmanlarından aşırı yoğun yıldız rüzgarları yayımlayarak, SCAD üretmiş olurlar.

Samanyolu gökadasındaki bilinen tek süper-kritik biriktirici, oldukça egzotik (alışılmadık) olan çakışan (İng. eclipsing) bir ikili yıldız sistemi olan SS-433 sistemidir. Bu sistemin öne çıkan cisminin bir kara delik olması muhtemeldir. Bir diğer nesne ise ışık spektrumundan anlaşıldığı kadarıyla eski bir A-tipi yıldız olabilir. SS-433'teki bu ikinci gök cismi kütlesini, ilkine doğru sarmallaşan bir birikim diskine kaptırmakta; böylece yavaş yavaş tükenmektedir. Sonuçta birikim diski süper-ısıtılmış duruma gelerek yoğun X-ışınları yayımlar.

Fizikçiler SS-433'ün egzotik doğasına olduğu kadar, onun ultra-aydınlık X-ışın (ULX) kaynaklarına olan büyük benzerliğine de ilgi duymuşlardır. ULX kaynakları, aktif gökada çekirdeklerinden daha az aydınlık, fakat bilinen tüm yıldızsal süreçlerden daha fazla aydınlık astronomik X-ışın kaynaklarıdır. Bu kaynaklar, nötron yıldızlarının ve yıldızsal kara deliklerin Eddington lüminositelerini aşar. Yakın zamanda Rusya ve Japonya'dan bir araştırmacılar grubu ULX optik spektrumlarını SS-433 ile karşılaştırmış ve X-ışın lüminositesi yaklaşık 10^40 erg S^-1 civarında olan ULX'lerin büyük olasılıkla SCAD'lar içeren homojen bir nesneler sınıfından oluşması gerektiğini belirlemişlerdir. Bu sonuçları Nature Physics dergisinde yayımlanan makaleleri ile bilim dünyasına sunmuşlardır.

ULX'ler için en popüler modellerde ya standart birikim diski olan orta ölçekte kütleye sahip kara delikler ya da lüminositeleri Eddington limitini aşan birikim diski olan yıldız-kütleli kara delikler bulunur. Sadece X-ışın verilerine dayanarak bu modeller arasında bir ayrım yapmak mümkün olmaz. O nedenle araştırmacılar optik spektroskopiye başvurarak, ULX'lere ilişkin özgün veriler bulmayı denemişlerdir. Hawaii'deki Mauna Kea Gözlemevi'nde bulunan Japonya Ulusal Astronomik Gözlemevi'ne ait 8,2 metrelik Subaru Teleskopunu kullanarak, çok sayıda ULX kaynağından yüksek kalitede spektroskopik veri elde etmişlerdir.

Bilimcilerin saptamasına göre, ULX spektrumları "eski azot Wolf-Rayet yıldızlarına (WNL)" oldukça benzemektedir. WNL yıldızları iyonize azot ve helyum ya da karbon yayılımları sergilerler. Yüzey sıcaklıkları çok yüksektir ve yoğun yıldız rüzgarları üretirler. ULX spektrumları ayrıca "aydınlık mavi değişken yıldızlara (LBV)" ait spektrumları da anımsatır. Diskinin fiziksel koşullarının WNL yıldızlarına benzemesinden olsa gerek, SS-433 de ULX'lere büyük ölçüde benzerlik gösterir. Ekip, yaptıkları geniş çaplı gözlem ve hesaplama sonucunda, SS-433'ün iç yapısının ULX'ler ile aynı olduğu sonucuna vardıklarını belirtiyor.

 

---

Kaynak: Phys.org, "Researchers characterize mysterious ultraluminous X-ray sources"
< http://phys.org/news/2015-06-characterize-mysterious-ultraluminous-x-ray-sources.html >

İlgili Makale: "Supercritical accretion disks in ultraluminous X-ray sources and SS 433." Nature Physics (2015) DOI: 10.1038/nphys3348

---