Gelgit bozulması olayı
Gelgit bozulması olayı, süper kütleli bir kara deliğe fazla yaklaşan yıldızın gelgit kuvvetiyle parçalanıp aylarca, hatta yıllarca parlayan bir ışık patlaması üretmesidir.
- İngilizce karşılığı
- Tidal disruption event (TDE)
- İlgili alan
- Astrofizik
Gelgit bozulması olayı (İngilizce tidal disruption event, kısaca TDE), bir yıldızın süper kütleli bir kara deliğe o kadar yaklaşmasıdır ki kara deliğin gelgit kuvveti onu paramparça eder. Yıldız önce uzayıp incelir (bu sürece "spagettileşme" denir), maddesinden bir akıntı oluşur ve bu akıntı kara deliğin çevresinde dolanır. Maddenin bir bölümü yörüngede yakalanıp bir yığılma diski kurar; disk ışır ve olay aylar ya da yıllar içinde sönerek biter. Bazen yıldız karşılaşmadan sağ çıkar ve geriye bir kalıntı bırakır; bunlara kısmi gelgit bozulması denir.
Nasıl gerçekleşir?
Kara deliğin bir yıldızın yakın ve uzak yüzlerine uyguladığı çekim farklıdır. Bu fark, yani gelgit kuvveti, yıldızın kendi yüzey çekiminden büyük olduğunda yıldız dağılır. Bunun gerçekleştiği uzaklığa gelgit yarıçapı denir ve kabaca yıldızın yarıçapı ile kara delik–yıldız kütle oranının küp kökünün çarpımıyla hesaplanır. Formül, katı gök cisimlerinin parçalandığı Roche sınırıyla aynıdır.
Olayın dışarıdan görülebilmesi için gelgit yarıçapının kara deliğin Schwarzschild yarıçapından büyük olması gerekir. Kara delik kütlesi arttıkça Schwarzschild yarıçapı gelgit yarıçapından daha hızlı büyür. Güneş benzeri bir yıldız için iki yarıçapın eşitlendiği kütle yaklaşık 100 milyon Güneş kütlesidir; bundan ağır bir kara delik, yıldızı parçalamadan bütün hâlde yutar ve ortada bir ışık gösterisi kalmaz.
Martin Rees 1988'de, dağılan yıldız maddesinin yaklaşık yarısının kara deliğe bağlı kalıp parlak bir yığılma diski oluşturacağını gösterdi. Işık eğrisi tipik olarak hızla yükselir, sonra aylarca ya da yıllarca süren yavaş bir sönüşe geçer. Sönüş evresinde parlaklık zamanın −5/3 kuvvetiyle orantılı azalır; ama bu kuraldan sapan olaylar da gözlenmiştir. Tepe parlaklığı merkezdeki kara deliğin kütlesiyle orantılıdır ve olayın gerçekleştiği gökadanın tüm ışığına yaklaşabilir, hatta onu geçebilir.
Keşif tarihçesi
Gelgit bozulmaları ilk kez 1975'te Jack G. Hills tarafından kuramsal olarak öngörüldü. İlk gözlemler 1990'ların başında, ROSAT uydusunun X-ışını tüm gökyüzü taramasında geldi. Kuramcılar, böyle bir parlamanın normal bir gökadanın merkezinde sessizce duran, başka türlü fark edilemeyecek bir kara deliği ele verebileceğine dikkat çekti. Mayıs 2024 itibarıyla yaklaşık 100 olay biliniyordu. Bugün bunlar optikte Zwicky Geçici Olay Tesisi (ZTF) ve ASAS-SN, X-ışınında XMM-Newton ve eROSITA gibi taramalarla bulunuyor; James Webb Uzay Teleskobu da bu olayların ısıttığı tozu kızılötesinde görebiliyor.
Verileri göster
| 1975 | Jack G. Hills olayı öngördü |
|---|---|
| 1988 | Rees: maddenin yarısı bağlı |
| 1990'lar | ROSAT ilk olayları yakaladı |
| 2014 | ASASSN-14li radyo akışı |
| 2022 | Jetli olay AT 2022cmc |
| 2024 | Yaklaşık 100 bilinen olay |
Örnekler
- Swift J1644+57: 3,8 milyar ışık yılı uzaklıkta bir yıldızın parçalanmasıyla fırlatılan göreli bir jet; jet 1,5 yıl sürdükten sonra söndü.
- ASASSN-14li: 2014'te bir gelgit bozulmasından gelen, ışık hızına yakın olmayan bir madde akışının ilk radyo gözlemi.
- AT 2018hyz: Olaydan yaklaşık 750 gün sonrasına kadar radyoda sessizdi; ardından radyo parlaklığı hızla artmaya başladı.
- AT 2022cmc: ZTF'nin 2022'de bulduğu jetli bir olay. Gelgit bozulmalarının yalnızca yaklaşık yüzde 1'i böyle göreli jet üretir; 2023 itibarıyla jetli yalnızca dört olay gözlenmişti.
- AT 2022dbl: Aynı yıldızın kara deliğin yanından en az iki kez geçip ilkinden sağ çıktığı düşünülen, tekrarlayan bir olay adayı.
- AT 2024tvd: Bir gökadanın merkezinde değil, merkezdeki büyük kara delikten 2600 ışık yılı ötede gerçekleştiği görülen ilk olay.
Sık karıştırılanlar
- Süpernova ile gelgit bozulması: İkisi de birden parlayıp sönen geçici kaynaklardır. Gelgit bozulmasını süpernovadan ayırt etmeye yarayan başlıca ipucu, ışık eğrisinin karakteristik biçimidir.
- Spagettileşme ile gelgit bozulması: Spagettileşme yıldızın uzayıp incelmesini anlatır; gelgit bozulması olayı ise bu parçalanmanın ardından gelen ışık patlamasının tamamıdır.
- "Kara delik yıldızı yuttu" ifadesi: Parçalanan maddenin yaklaşık yarısı kara deliğe bağlı kalıp diske katılır; geri kalanı bağlı kalmaz. Yani yıldızın tamamı yutulmaz.
