7 SAAT ARAYLA İKİ KÜTLEÇEKİM DALGASI VE BİR SÜPERNOVA

Büyük kütleli bir yıldız çöktüğünde bir süpernova olarak patlar ve geride bir nötron yıldızı ya da bir kara delik bırakır. Bu kalıntı uygun bir çift sistemde bulunuyorsa, bir gün bir eşle birleşip evrenin dört bir yanına kütleçekim dalgaları gönderebilir. Ama o gün genellikle patlamadan çok sonra gelir: en az yaklaşık 100.000 yıl. Önce çöküş, çok sonra birleşme — standart tablo budur.

Son gözlemler bu tabloyu bulanıklaştırmaya başladı. Bazı gama ışını patlamaları aynı anda hem bir birleşmeye hem de bir çöküşe benziyor; “Tip IIb” türünden iki süpernova — hidrojeninin çoğunu yitirmiş yıldızların patlamaları — 2025’te zayıf kütleçekim dalgası adaylarıyla birlikte tartışıldı, ama kesin bir sonuca varılmadı. Bir fikir bu tür durumları açıklayabilir: hızla dönen bir yıldız çöktüğünde, yeni doğan kara deliğin çevresinde dönen yoğun madde diski parçalara ayrılabilir; bu parçalar da saatler içinde birbirleriyle birleşir ya da kara deliğe düşer.

Arşivlerde bir tarama

Çin’deki Henan Bilimler Akademisi’nden Sheng Yang, Pekin Normal Üniversitesi’nden Zong-Hong Zhu ve Çin, Tayvan, Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya, İtalya ve İsveç’ten 23 meslektaşları sistematik bir arayışa girdi. LIGO, Virgo ve KAGRA dedektörlerinin Nisan 2019 ile Ocak 2025 arasında yayımladığı kamuya açık uyarıları — bunlardan 43’ünün bir nötron yıldızı içerme olasılığı vardı — ve Zwicky Geçici Olaylar Tesisi’nin (Zwicky Transient Facility) saptadığı, dış katmanlarını yitirmiş (stripped) 676 süpernovayı ele aldılar. Bir uyarının gökyüzü alanının içinde bulunan ve uyarıdan 10 ila 30 gün sonra en parlak hâline ulaşan süpernovaları aradılar.

Tarama iki eşleşme verdi — ikisi de aynı süpernovayla: SN 2019rsq. Bu süpernova, 10 Eylül 2019 tarihli iki uyarıyı birbirine bağlıyor: önce S190910d, ardından, 7,1 saat sonra, S190910h. O zamanlar her uyarı kendi takip gözlemlerini başlatmıştı; süpernova ise ancak haftalar sonra keşfedildi. Üçlü ancak geriye dönüp bakıldığında ortaya çıktı.

Örtüşen iki alanlı bir gökyüzü haritası, bir galaksi görüntüsü ve iki sinyalin uzaklık eğrileri.

S190910d’nin (gri) ve S190910h’nin (turuncu) gökyüzü alanları, SN 2019rsq’nun bulunduğu yerde örtüşüyor (kırmızı kutu, galaksisi sağ üstte); sağ altta, uzaklık aralıkları süpernovanın 140,6 megaparseklik uzaklığıyla (kırmızı çizgi) uyumlu. — Şekil 1, Yang ve ark. (2026), arXiv:2611.00440.

Bu çift ne kadar ender?

Zamanca birbirine yakın uyarılar olur. Ama iki gökyüzü alanı üç boyutta da örtüşüyor: uzaklık aralıkları hem birbiriyle hem de süpernovanın 140,6 megaparseklik uzaklığıyla uyuşuyor. Bunun ne kadar olağandışı olduğunu ölçmek için ekip, uyarıların tarihlerini bir milyon kez karıştırdı. Zamanda ve uzayda bu kadar yakın, birbiriyle ilgisiz bir çift 7,6 × 10⁻⁵ olasılıkla, yani yaklaşık 13.000’de bir, ortaya çıktı. 43 uyarı arasında on çift birbirine 5 günden daha yakındı, ama yalnızca üçü üç boyutta örtüşüyordu ve bu çift en kısa gecikmeyi en büyük örtüşmeyle birleştiriyordu.

Öte yandan süpernova tek başına şaşırtıcı değil: birbiriyle ilgisiz bir Tip IIb’nin o hacimde o anda patlama şansı yaklaşık %35. Olağandışı olan sinyal çifti; süpernova ise onları birbirine bağlayabilecek çöken yıldızı sağlıyor.

İki sinyal de zayıf. Yeniden analiz edildiğinde ikisi de gerçek sinyallere benziyor ve çevredeki verilerin arka plan gürültüsünün üzerinde kalıyor, ama hiçbiri güvenilir bir tespit sayılmıyor. Bağımsız bir ekip ilkini daha önce, %58 astrofiziksel olma olasılığıyla, bulmuştu.

Her sinyalin söyledikleri

Sinyaller, birleşen cisimlerin kütlelerini taşıyor. S190910d belirgin biçimde dengesiz görünüyor: yaklaşık 34 güneş kütlesi, eşi ise yaklaşık 3. S190910h hafif: yaklaşık 2,5 ve 1,3 güneş kütlesi, nötron yıldızlarına özgü değerler.

1 Ekim 2019’da Pan-STARRS taramasıyla keşfedilen SN 2019rsq, ilk sinyalden yaklaşık 24 gün sonra en parlak hâline ulaştı — yıldız tam o anda çöktüyse, bu bir Tip IIb için olağan bir yükselme süresi. Veriler patlamanın tarihini kesin olarak belirleyemiyor, ama patlamayı S190910d’ye en fazla üç gün uzaklıkta yerleştiren modeller ışığını yeniden üretiyor. Hızlı bir süpernova bu ve yıldız oluşturan, bozulmuş bir galaksinin gelgit kuyruğu üzerinde bulunuyor.

Tek yıldız, birkaç birleşme mi?

Dört panelli şema: parçalanan diskiyle çöken bir yıldız, kara deliğe düşen bir parça, birleşen iki hafif parça, sonraki etkileşimler.

Önerilen senaryo: dönen bir yıldız, diski parçalanan bir kara deliğe dönüşerek çöküyor (1); 3 güneş kütleli bir parça 34 güneş kütleli kara deliğe düşüyor, S190910d (2); iki hafif parça 7,1 saat sonra birleşiyor, S190910h (3); daha sonraki karşılaşmalar gecikmiş sinyaller üretebilir (4). — Şekil 4, Yang ve ark. (2026), arXiv:2611.00440.

Ekip ortak bir köken öneriyor. Hızla dönen büyük kütleli bir yıldız, parçalara ayrılan bir diskle çevrili, birkaç on güneş kütleli bir kara deliğe dönüşerek çöküyor. Yaklaşık 3 güneş kütlesine kadar büyümüş bir parça sarmal çizerek merkezdeki kara deliğe düşüyor: bu S190910d. Diskin başka bir yerinde daha hafif iki parça eşleşip birleşiyor: bu da S190910h. Hesaplanan sarmal çizme süreleri — yaklaşık bir saatten birkaç saate kadar — 7,1 saatlik aralığı rahatça kapsıyor.

Yazarlar temkinli davranıyor. Olasılıklar yapılabilecek her taramayı hesaba katmıyor; beş gün sonra aynı geniş bölgede görülen uzun bir gama ışını patlaması da kanıt olarak sayılmıyor. Radyo taramaları hiçbir şey görmedi; bu da güçlü, uzun ömürlü bir jeti olasılık dışı kılıyor. SN 2019rsq ister ender bir rastlantı olsun, ister ölürken birkaç kütleçekim dalgası sinyali yayan bir yıldızın ilk örneği, geniş gökyüzü taramalarıyla birleştirilecek sonraki gözlem dönemleri, bu tür kümelenmelerin ortaya çıkmayı sürdürüp sürdürmediğini gösterecektir.