Evrenin en büyük kara deliklerinin nasıl oluştuğu sorusu, kütleçekim dalgalarıyla yapılan yeni bir araştırmayla daha net hale geldi. Araştırmacılar, şimdiye kadar tespit edilen en ağır kara deliklerin doğrudan yıldız çökmesiyle oluşmadığını, bunun yerine yoğun yıldız kümelerinde gerçekleşen tekrar eden şiddetli birleşmeler sonucu büyüdüğünü ortaya koydu. Çalışma 7 Mayıs 2026’da Nature Astronomy’de yayınlandı.
Cardiff Üniversitesi öncülüğündeki uluslararası bir ekip, LIGO-Virgo Collaboration-KAGRA ortaklığının yayınladığı GWTC-4 adlı kütleçekim dalgası kataloğunu analiz etti. Katalogda, 153 kara delik birleşmesi bulunuyor.
Araştırmacılar, verilerde iki ayrı kara delik popülasyonu tespit etti. İlk grup, klasik yıldız çökmesiyle oluştuğu düşünülen daha düşük kütleli kara deliklerden oluşuyor. İkinci grup ise çok daha ağır, hızlı dönen ve rastgele yönelimli kara delikleri içeriyor. Bilim insanlarına göre bu özellikler, kara deliklerin yoğun yıldız kümelerinde defalarca birleşerek büyüdüğünün en güçlü işaretlerinden biri.
Araştırmanın başyazarı Fabio Antonini, kütleçekim dalgası astronomisinin artık yalnızca kara delik birleşmelerini saymakla kalmadığını, aynı zamanda bu cisimlerin nerede ve nasıl büyüdüğünü de ortaya çıkardığını belirtti. Antonini’ye göre elde edilen veriler, yıldızların yaşam döngüsü ve yıldız kümelerinin evrimi hakkında önemli bilgiler sunuyor.
“Çift kararsızlık kütle boşluğu”nu doğruladı
Araştırmada dikkat çeken bir diğer bulgu ise “çift kararsızlık kütle boşluğu” adı verilen teorinin desteklenmesi oldu. Uzun süredir öngörülen bu modele göre, Güneş’in yaklaşık 45 ila 50 katı kütleye sahip çok büyük yıldızlar doğrudan kara deliğe dönüşemeden önce devasa patlamalarla parçalanıyor. Bu nedenle belirli bir kütle aralığında kara delik oluşmaması bekleniyor. Ancak kütleçekim dalgası gözlemleri, tam da bu yasaklı bölgede yer alan kara delikleri tespit etti. Araştırmacılar, bu durumun standart yıldız evrimiyle açıklanmasının zor olduğunu düşünüyor. Bunun yerine, daha küçük kara deliklerin birleşerek tekrar tekrar büyümesiyle bu dev nesnelerin ortaya çıktığı görüşü güç kazanıyor.
Çalışmada ayrıca büyük yıldızların çekirdeklerinde gerçekleşen helyum yanması sırasında önemli rol oynayan nükleer reaksiyonlar da incelendi. Bilim insanları, gelecekte kütleçekim dalgası verilerinin yalnızca kara deliklerin kökenini değil, yıldızların içindeki nükleer fizik süreçlerini de anlamaya yardımcı olabileceğini söylüyor.
Araştırma sonuçları, yoğun yıldız kümelerinin evrendeki en büyük kara deliklerin oluşumunda kritik merkezler olduğunu gösterirken, kütleçekim dalgası astronomisinin yıldız fiziği ve nükleer astrofizik arasında yeni bir köprü kurduğunu ortaya koyuyor.