---
type: "Akademik Makale Analizi"
title: "Güneş Benzeri Bir Yıldızın Etrafında Döndüğü Karadelik Sisteminin Gaia Astrometrisi ve Dikine Hızlar ile Keşfi"
description: "Samanyolu Galaksisi'nde yaklaşık yüz milyon yıldız kütleli karadelik bulunduğu tahmin edilmekle birlikte, bunlardan yalnızca küçük bir kısmı X-ışını çiftleri aracılığıyla tespit edilebilmiştir. Aktif kütle aktarımı yapmayan durağan karadelikler ise parlak X-ışını ışıması üretmediklerinden geleneksel"
resource: "https://makaleanalizi.com/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/gunes-benzeri-bir-yildizin-etrafinda-dondugu-karadelik-sisteminin-gaia-astrometrisi-ve-dikine-hizlar-ile-kesfi"
doi: "10.1093/mnras/stac3140"
authors: ["Kareem J. El-Badry", "Hans‐Walter Rix", "Eliot Quataert", "Andrew W. Howard", "Howard T. Isaacson", "Jim Fuller", "Keith Hawkins", "Katelyn Breivik", "Kaze W. K. Wong", "Antonio C. Rodriguez", "Charlie Conroy", "S. Shahaf"]
citation: "El-Badry, K. J., Rix, H., Quataert, E., Howard, A. W., Isaacson, H. T., Fuller, J., Hawkins, K., Breivik, K., Wong, K. W. K., Rodriguez, A. C., Conroy, C., Shahaf, S., Mazeh, T., Arenou, F., Burdge, K. B., Bashi, D., Faigler, S., Weisz, D. R., Seeburger, R., … Wojno, J. (2022). A Sun-like star orbiting a black hole. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 518(1), 1057-1085. https://doi.org/10.1093/mnras/stac3140"
publicationType: "quantitative-empirical"
discipline: "Doğa Bilimleri"
subDiscipline: "Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri"
evidenceCount: 10
tags: ["çift yıldızlar: spektroskopik", "yıldızlar: karadelikler"]
timestamp: "2026-09-30T10:01:25.750Z"
---

# Güneş Benzeri Bir Yıldızın Etrafında Döndüğü Karadelik Sisteminin Gaia Astrometrisi ve Dikine Hızlar ile Keşfi

Özgün başlık: A Sun-like star orbiting a black hole
DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac3140
Künye (APA 7): El-Badry, K. J., Rix, H., Quataert, E., Howard, A. W., Isaacson, H. T., Fuller, J., Hawkins, K., Breivik, K., Wong, K. W. K., Rodriguez, A. C., Conroy, C., Shahaf, S., Mazeh, T., Arenou, F., Burdge, K. B., Bashi, D., Faigler, S., Weisz, D. R., Seeburger, R., … Wojno, J. (2022). A Sun-like star orbiting a black hole. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 518(1), 1057-1085. https://doi.org/10.1093/mnras/stac3140

Bilim alanı: [Doğa Bilimleri](/okf/doga-bilimleri/index.md) › Fizik, Kimya ve Yaşam Bilimleri

# Alan bağlamı

Samanyolu Galaksisi'nde yaklaşık yüz milyon yıldız kütleli karadelik bulunduğu tahmin edilmekle birlikte, bunlardan yalnızca küçük bir kısmı X-ışını çiftleri aracılığıyla tespit edilebilmiştir. Aktif kütle aktarımı yapmayan durağan karadelikler ise parlak X-ışını ışıması üretmediklerinden geleneksel taramalarda gözden kaçmaktadır. Gaia Görevi'nin üçüncü veri yayını (DR3) ile sunulan geniş ölçekli astrometrik yörünge çözümleri, kütle çekimsel olarak bağlı ancak karanlık kalan bu tür karadelik yoldaşların tespit edilmesinde çığır açıcı bir imkân sunmaktadır.

# Akademik özet

Samanyolu'nda beklenen yıldız kütleli karadeliklerin büyük çoğunluğunun çift sistemlerde durağan halde bulunduğu tahmin edilmektedir. Geleneksel X-ışını gözlemleri yalnızca Roche lobunu dolduran veya güçlü yıldız rüzgarı beslemesine sahip yakın çiftleri tespit edebilirken, geniş yörüngeli ve aktivite göstermeyen sistemlerin keşfi sınırlandırılmıştır. Gaia uydusunun astrometrik yörünge haritalama yeteneği, görünmeyen kütleli yoldaşların Güneş benzeri yıldızlar üzerindeki kütle çekimsel salınımlarını doğrudan ölçerek bu alan bağlamındaki temel eksikliği giderme potansiyeline sahiptir.

Bu araştırmada, Gaia DR3 veritabanından seçilen aday bir sistemin (Gaia BH1) doğasını açıklığa kavuşturmak amacıyla fotometrik, astrometrik ve çok zamanlı tayfsal takip gözlemleri birleştirilmiştir. Yüksek çözünürlüklü tayfçekerler (Keck/HIRES, Magellan/MagE, Gemini/GMOS, X-shooter, FEROS, ESI) kullanılarak alınan 39 adet dikine hız ölçümü, Gaia astrometrik çözümüyle eşzamanlı olarak modellenmiştir. Ayrıca optik ve kızılötesi tayfsal enerji dağılımı (SED) ile BACCHUS ve SpecMatch-Emp kodları aracılığıyla görünür yıldızın atmosferik parametreleri ve 22 elemente ait kimyasal bolluk kalıpları hassasiyetle hesaplanmıştır.

Elde edilen analitik bulgular, görünür optik bileşenin G tipi bir anakol yıldızı (Teff = 5850 K, log g = 4.55, M = 0.93 Msun) olduğunu ve yaklaşık Güneş metalitesine sahip olduğunu göstermektedir. Ortak dikine hız ve astrometri modellemesi, görünmeyen yoldaşın kütlesini 9.62 ± 0.18 Msun olarak kesin biçimde sınırlamaktadır. Yalın spektroskopik yörünge dahi 4.08 Msun değerinde bir alt kütle fonksiyonu sunmakta, bu da görünmeyen cismin kesin olarak bir karadelik olduğunu doğrulamaktadır. Yörünge periyodu 185.6 gün ve basıklığı e = 0.45 olarak ölçülmüştür.

Bulgular, Gaia BH1 sisteminin Güneş'e en yakın (480 pc) karadelik sistemi olduğunu ve literatürdeki X-ışını çiftlerine kıyasla çok daha geniş bir yörüngeye sahip bulunduğunu kanıtlamaktadır. Ortak zarf evrimi modelleri bu derece geniş ve orta derecede basık bir yörüngeyi standart parametrelerle açıklamakta yetersiz kalmakta; üçlü yıldız etkileşimleri veya açık kümelerdeki dinamik takas mekanizmaları öne çıkmaktadır. Bu çalışma, gelecekteki Gaia veri yayınlarında onlarca benzer durağan karadelik sisteminin keşfedilebileceğini ve Samanyolu'ndaki durağan karadelik nüfusunun beklenenden fazla olduğunu göstermektedir.

# Araştırmanın amacı

Bu çalışmanın temel amacı, Gaia DR3 astrometri kataloğunda tespit edilen Güneş benzeri bir yıldızın astrometrik ve dikine hız takip gözlemlerini birleştirerek görünmeyen yoldaşın kütlesini kesin olarak sınırlamak ve sistemin karadelik doğasını doğrulamaktır.

# Yöntem ve tasarım

Çalışmada, Gaia DR3 astrometrik veri seti ile yer tabanlı cok zamanli dikine hiz gozlemleri ortaklasa modellenerek gorunmeyen yoldasin kutlesi kesin olarak sınırlanmistir.

# Bulgular ve önermeler

1. Ortak astrometrik ve dikine hiz modellemesi, gorunmeyen karadelik yoldasinin kutlesini 9,62 arti eksi 0,18 Gunes kutlesi olarak son derece kesin bir sekilde sınırlamaktadir.
2. Sistemin 185,6 gunluk yorunge periyodu, simdiye kadar gozlemlenmis olan tum diğer bilinen yildiz kutleli karadelik ciftlerinin periyotlarindan belirgin bicimde daha uzundur.
3. Yildizin kimyasal bolluk oruntusu, galaktik ince disk populasyonuna ozgu özellikler tasimakta ve yoldasindan kaynaklanan herhangi bir olagan disi madde transferi kirliligi göstermemektedir.
4. Geriye doğru hesaplanan 500 milyon yillik galaktik yorunge, sistemin ince disk icinde kaldigini ve kuresel kumelerle ilişkili olmadigini göstererek dinamik yakalama senaryosunu zayiflatmaktadir.

# Yazarın tartışması

Elde edilen dinamik yorunge çözümleri, gorunmeyen yoldasin yaklaşik 10 Gunes kutlesinde bir karadelik oldugunu kesin olarak göstermektedir. Bu kutle sınırlamasi, yorungedeki G cucesi yildizin kutlesinden bagimsiz olarak, spektroskopik verilerden elde edilen kutle fonksiyonu alt sınıriyla da tamamen desteklenmektedir.

Yazarlar, sistemin genis yorungesini ve düşük uzay hizini açıklamak için standart ikili yildiz evrim senaryolarinin sınırlarini zorlamaktadir. Ortak zarf evrimi modelleri, ancak fiziksel olmayan aşırı yüksek enerji aktarim verimliligi varsayimlari altinda bu genislikte bir yorunge uretebilmekte, bu da standart modellerin yetersizligini ortaya koymaktadir.

Tartisma bolumunde, bu sistemin özellikleri literatürdeki X-isini ciftleri ve diğer karadelik adaylariyla karşılaştırilmaktadir. Gaia BH1, aktif madde akisi olmamasi nedeniyle elektromanyetik olarak sessiz kalmis ilk karadelik olup, kuresel kumelerde dinamik etkileşimlerle olusan ayrik karadeliklerden farklı olarak galaktik diskte primordial olarak evrimlesmis olmasiyla ayrilmaktaya isaret eder.

Sonuç olarak, bu kesif galaksimizde uykuda olan, ruzgar yigilimi disinda hicbir X-isini veya radyo emisyonu uretmeyen genis yorungeli ikili sistemlerin tahmin edilenden cok daha yaygin olabilecegini kanıtlamaktadir. Gelecek Gaia veri surumleri, bu tur sakin sistemlerin istatistiksel dagilimini belirlemek acisindan kritik bir oneme sahip olacaktir.

# Yazarın sonucu

Gaia BH1 sisteminin kesfi, galaktik ince disk icinde zayif bir dogum tekmesiyle olusmus, genis yorungeye sahip ve aktif olarak madde yigmayan elektromanyetik acidan sakin yeni bir karadelik nufusunun varligina isaret etmektedir; standart ortak zarf modelleriyle açıklanmasi oldukca zor olan bu sistemin tespiti, Gaia'nin gelecek veri surumlerinde duzinelerce benzer ayrik sistemin kesfedilecegini ongormektedir.

# Literatürdeki işlevi

Bu çalışma, Samanyolu Galaksisi'ndeki yıldız kütleli karadeliklerin nüfus dağılımını anlamak için yeni bir pencere açmaktadır. Geleneksel olarak X-ışını tayfları veya kütle aktarımı süreçleriyle tespit edilen aktif karadeliklerin aksine, bu makale elektromanyetik olarak sessiz ve geniş yörüngeli uykudaki karadeliklerin Gaia astrometrisi ve dikine hız takip gözlemleriyle ilk kez net bir şekilde ortaya konabileceğini kanıtlamaktadır. Yayın, evrimsel teorilerin öngördüğü ancak bugüne kadar gözlemsel kanıtı son derece sınırlı olan geniş yörüngeli karadelik-yıldız ikililerinin varlığını ampirik olarak doğrulaması bakımından literatürde köşe taşı bir işlev görmektedir.

Önceki çalışmalarla ilişkisi: Önceki çalışmalar, galakside yüz milyon civarında yıldız kütleli karadelik bulunması gerektiğini tahmin etmesine rağmen, bilinen dinamik doğrulanmış karadelik sayısı yirm civarındaki X-ışını çiftiyle sınırlı kalmıştır. LB-1, HR 6819 ve NGC 1850 BH1 gibi daha önceki bazı karadelik adayları ise sonradan sıyrılmış soykütleli yıldızlar veya benzeri astrofiziksel yanılsamalar olarak çürütülmüştür. Bu makale, önceki adaylarda yaşanan kütle ve eğiklik belirsizliklerini ortadan kaldıran güçlü bir metodolojik yaklaşım sunarak, Gaia DR3 astrometrik verileri ile dikine hız ölçümlerinin ortak modellemesi sayesinde karadelik doğasını tartışmaya yer bırakmayacak biçimde doğrulamıştır.

Literatür taramasına katkısı: Literatür taramasına en temel katkı, uykudaki karadeliklerin keşfi için yeni bir tarama metodolojisinin güvenilirliğinin kanıtlanmasıdır. Çalışma, astrometrik yörünge çözümleri ile spektroskopik verilerin ortak kullanımının, görünmeyen kütlelerin saptanmasındaki kritik rolünü somut bir örnek üzerinden göstermektedir. Ayrıca, ortak zarf evrimi ve üçlü yıldız sistemleri dinamikleri üzerine kuramsal tartışmaları yeniden şekillendirmekte, galaktik diskteki karadelik nüfusu ve ikili sistem oluşum kanalları üzerine yapılacak gelecek derlemeler için temel bir referans oluşturmaktadır.

# Tez ve makale araştırmalarında kullanım

- **Uykudaki karadeliklerin tespiti için Gaia astrometrisi ve dikine hız ölçümlerinin birleştirilmesi gereklidir.** — Astrometrik yörünge çözümlerinin tek başına yeterli olamayacağı durumlarda spektroskopik dikine hız verilerinin modellemeye dahil edilmesinin zorunluluğunu kanıtlamak amacıyla literatür taraması bölümünde birincil kanıt olarak kullanılabilir.
- **Geniş yörüngeli karadelik sistemleri standart ortak zarf evrimi modelleriyle açıklanamamaktadır.** — İkili yıldız evrim kuramında standart ortak zarf aşaması varsayımlarının yetersiz kaldığı durumları kavramsal çerçeve bölümünde ele almak için kuramsal bir dayanak sunar.
- **Yıldız kimyasal bolluk örüntüleri, uykudaki karadeliğin yoldaşından yakın zamanda madde transferi almadığını göstermektedir.** — Tartışma bölümünde, karadelik yoldaşların evrimsel geçmişini ve kütle aktarımı yapmayan sistemlerin kimyasal izlerini yorumlamak için temel bir argüman olarak sunulabilir.

# Türetilebilir araştırma soruları

- **Gaia dördüncü veri yayınındaki genişletilmiş astrometri verileri, Samanyolu diskindeki uykudaki karadelik popülasyonunun yörünge periyodu dağılımını istatistiksel olarak nasıl sınırlar?**
  - Desen: Evren olarak Gaia DR3 ve DR4 kataloğundaki tüm parlak ana kol yıldızları seçilecek; veri toplama aşamasında astrometri hata sınırları ve dikine hız geçişleri taranacak; analiz yaklaşımı olarak ise Monte Carlo tabanlı yörünge uyumlama ve güç analiziyle belirlenen örneklem büyüklüğü üzerinden olasılık dağılımları hesaplanacaktır.
  - Gerekçe: Makalenin Gaia DR3 verilerinden yola çıkarak gelecekteki veri sürümlerinin daha fazla sistem bulacağına ilişkin gelecek araştırma çağrısından ve katalog tarama stratejilerinden türetilmiştir.
- **Hiyerarşik üçlü yıldız sistemlerindeki kütle aktarım süreçleri, standart ortak zarf aşamasını atlayarak geniş yörüngeli bir karadelik-yıldız ikilisinin hayatta kalmasını hangi mekanizmayla sağlar?**
  - Desen: Materyal olarak MESA ikili yıldız evrim kodundan elde edilen kütle transfer modelleri kullanılacak; veri toplama sürecinde kararlı Kısım A kütle aktarımı ve rüzgar kayıpları simüle edilecek; analiz yaklaşımı olarak ise başlangıç yörünge periyotları ile kütle oranlarının parametre uzayı taranarak kararlılık koşulları incelenecektir.
  - Gerekçe: Makalenin tartışma bölümünde ele alınan hiyerarşik üçlü sistem senaryosundan ve MESA simülasyonları bulgularından doğrudan türetilmiştir.
- **Geniş yörüngede evrilen Güneş benzeri yıldızların atmosferik element bollukları, sistemin geçmişindeki olası kütle kirliliği veya yoldaş etkileşimleri hakkında hangi izleri barındırmaktadır?**
  - Desen: Örneklem, yüksek çözünürlüklü Keck/HIRES veya muadili spektrograflarla gözlenmiş, verisi doğrulanmış parlak ana kol yıldızlarından veri doygunluğu ilkesine göre oluşturulacak; veri toplama BACCHUS kodu ve Gaia-ESO atomik hat listeleriyle yapılacak; analiz yaklaşımı ise uyarma/iyonizasyon dengesi kurularak 22 elementin demire göre oranlarının [X/Fe] dağılımının hesaplanması olacaktır.
  - Gerekçe: Makalenin BACCHUS kodu kullanılarak G tipi yıldızın tayfından elde edilen 22 elementin ayrıntılı bolluk analizi bulgusundan türetilmiştir.

# Kaynak izleri

Her iddia, özgün yayının belirtilen sayfasındaki birebir alıntıya bağlıdır.

| Kanıt | Bölüm | PDF sayfası | Basılı sayfa | Alıntı |
|---|---|---|---|---|
| ev-o-1 | 1 INTRODUCTION | 1 | — | The Milky Way is expected to contain of order 10 8 stellar mass black holes (BHs), an unknown fraction of which are in binaries. |
| ev-o-2 | 1 INTRODUCTION | 2 | — | This paper presents detailed follow-up of one astrometric BH binary candidate, which we found to be the most compelling candidate published in DR3. |
| ev-o-2-2 | 1 INTRODUCTION | 2 | — | This paper presents detailed follow-up of one astrometric BH binary candidate, which we found to be the most compelling candidate published in DR3 |
| ev-s-1 | ABSTRACT | 1 | — | This is the nearest known black hole by a factor of 3, and its discovery suggests the existence of a sizable population of dormant black holes in binaries. |
| ev-s-1-2 | ABSTRACT | 1 | — | Joint modeling of radial velocities and astrometry constrains the companion mass to 푀 2 = 9 • 62  0 • 18 푀 . |
| ev-s-2 | 6 GALACTIC ORBIT | 10 | — | To investigate the past trajectory of Gaia BH1, we used its parallax and proper motion from the Gaia astrometric binary solution, |
| ev-s-3 | 6 GALACTIC ORBIT | 11 | — | The orbit is typical of a thin-disk star, ruling out a large natal kick or dynamical formation in a globular cluster. |
| ev-s-3-2 | 6 GALACTIC ORBIT | 10 | — | The orbit appears typical of a few-Gyr old thin-disk star, with excursions above the disk midplane limited to ~ 250 pc |
| ev-s-4-2 | 5.1 Detailed abundances | 8 | — | Overall, the abundance pattern of the G star is typical of the thin disk. When comparing the star's position in the [X/Fe] vs |
| ev-l-1 | 5.1 Detailed abundances | 8 | — | The stellar atmospheric parameters derived from BACCHUS can be found in Table 2. Once the stellar parameters were determined |

# İlgili kavramlar

- [JWST NIRSpec PRISM ile Ötegezegen WASP-39b'nin Erken Yayın Bilimi Verileri Üzerinden Atmosfer Analizi](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/jwst-nirspec-prism-ile-otegezegen-wasp-39bnin-erken-yayin-bilimi-verileri-uzerinden-atmosfer-analizi.md)
- [Kırmızı Dev Bir Yıldızın Yörüngesinde Dolanay Durağan Bir Karadelik: Gaia BH2](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/kirmizi-dev-bir-yildizin-yorungesinde-dolanay-duragan-bir-karadelik-gaia-bh2.md)
- [Sağ Dorsolateral Prefrontal Kortekse Uygulanan Transkranial Doğrudan Akım Stimülasyonu (tDCS) Yoluyla Çıpalama Etkisinin Kontrol Edilmesi](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/sag-dorsolateral-prefrontal-kortekse-uygulanan-transkranial-dogrudan-akim-stimulasyonu-tdcs-yoluyla-cipalama-etkisinin-kontrol-edilmesi.md)
- [Avrupa Hamsisinde (Engraulis encrasicolus L.) Pozitif Seçilim Gösteren Genlerin Küresel Ekspresyon Örüntüsü ve Teleost Üremesi Üzerindeki Etkileri](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/avrupa-hamsisinde-engraulis-encrasicolus-l-pozitif-secilim-gosteren-genlerin-kuresel-ekspresyon-oruntusu-ve-teleost-uremesi-uzerindeki-etkileri.md)
- [Astrobiyolojide Virüslerin Rolü: Yaşamın Kökeni, Evrimi ve Biyoimzalar Üzerine Bir İnceleme](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/astrobiyolojide-viruslerin-rolu-yasamin-kokeni-evrimi-ve-biyoimzalar-uzerine-bir-inceleme.md)
- [Hızla Değişen Afrotropikal Ekosistemlerde Biyoçeşitlilik Kaybının İzlenmesi: Yönetişim ve Araştırma İçin Gelişen Bir Zorunluluk](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/hizla-degisen-afrotropikal-ekosistemlerde-biyocesitlilik-kaybinin-izlenmesi-yonetisim-ve-arastirma-icin-gelisen-bir-zorunluluk.md)
- [NANOGrav 15 Yillik Veri Seti: Kutlecekim Dalgasi Arka Planina İlişkin Kanıtlar](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/nanograv-15-yillik-veri-seti-kutlecekim-dalgasi-arka-planina-iliskin-kanitlar.md)
- [Sıcak Neptün Ötegezegeni WASP-107b'de Yüksek İç Isı Akısı ve Büyük Çekirdek Yapısı](/okf/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/sicak-neptun-otegezegeni-wasp-107bde-yuksek-ic-isi-akisi-ve-buyuk-cekirdek-yapisi.md)

# Şeffaflık

- Analiz tarihi: 2026-09-30T10:01:25.750Z
- Kanıt sayısı: 10
- Üretim sürümü: makale-analizi-v3.0.0
- Kanonik sayfa: https://makaleanalizi.com/doga-bilimleri/fizik-kimya-ve-yasam-bilimleri/gunes-benzeri-bir-yildizin-etrafinda-dondugu-karadelik-sisteminin-gaia-astrometrisi-ve-dikine-hizlar-ile-kesfi