Kara Delik Nedir, Nasıl Oluşur?

94
21
11
6
1
Evrendeki milyarlarca yıldızdan birinin yörüngesindeki bir bezelye tanesinin ücra bir köşesinde, bu zamana kadar sorulmuş en büyük sorulardan birisine yanıt arıyoruz. Aklımızın ufkunu açan kara delikler hakkında ne biliyoruz?

Antik Mısır, Sümer, Babil, Aztek, Maya ve daha nice medeniyetin hüküm sürdüğü dönemlerde yaşamış insanlar da tıpkı bizler gibi geceleri yıldızlara bakıp büyülendiler. 

Gece ve gündüz, onların inançlarını bile etkilerken meraklı olanlar araştırmaya koyuldular. 

Piramitlerle göğe daha yakın olmaya çalıştılar, yıldızların hep benzer bir düzenle ilerlediklerini keşfettiler. 

Takvimler yaptılar, felaketlerini yıldızlara ve güneşe bağladılar. Sonra birileri yaşadığımız Dünya’nın sürekli hareket ettiğini ve Güneş’in sadece bizim için dönmediğini söyledi. 

Aradan yüzyıllar geçti ve bugün, aynı merakla hareket edenlerin eseri olan gelişmiş teknolojilerle yıldızlara daha yakınız. 

Artık bir yıldızdan büyük olmasa bile çok daha etkili olan cisimlerin farkındayız. Onları hiçbir zaman göremiyoruz, ancak varlıklarından eminiz. 

Kara delikler, ışığın ufuk noktaları olan evrenin en bilinmez cisimleri olarak, bu düzendeki en etkili oyuncu rolünü üstleniyorlar. 

Kara deliklerin atası yıldızlardır. Peki bir yıldız nasıl kara deliğe dönüşür?

Yıldızlar, yukarıda gördüğünüz gaz ve toz bulutlarının bir araya gelip içe doğru yoğunlaşmasıyla oluşurlar.

Çoğunlukla hidrojenden oluşan bu dev madde yığınlarının çekirdeklerde yoğun miktarda enerji bulunur. Bu enerji tüm dalga boyları şeklinde etrafa doğru saçılır. 

Enerjinin etrafa saçılımı yıldız çekirdeklerindeki hidrojenin helyuma dönüşmesini sağlar. 

Enerji ışıma şeklinde yıldızın etrafına saçılırken, yıldızın kütle çekimi ile karşılıklı bir denge içerisinde girer. Bu sayede yıldız çekirdeğindeki füzyon reaksiyonu dengelenir, milyarlarca  yıllık bir enerji kaynağına dönüşür.

En azından bizi ısıtan güneş için durum böyle, ancak Güneş’ten daha büyük yıldızlarda durum farklı:

Dünya’ya 4.892 ışık yılı uzaklıkta bulunan ve bilinen en büyük yıldızlardan birisi VY Canis Majoris’i ele alalım. Bu yıldızın çapı Güneş’in çapından yaklaşık 4200 kat daha büyük. Yani daha yoğun ve çok daha sıcak. 

Böyle bir yıldızın çekirdeğindeki ısı ve basınç, çok daha helyumdan çok çok daha ağır elementlerin oluşmasına neden olur. Daha ağır derken neyi kastediyoruz?

Helyum bilinen en hafif elementlerdendir, demir ise en ağırlarındandır. İşte dev yıldızların çekirdeğindeki yoğunlaşma o kadar fazladır ki yıldızın çekirdeğindeki helyum, milyarlarca yıl içerisinde yoğunlaşarak demir gibi ağır elementler haline gelir.

Bir yıldızın çekirdeği demir haline geldiğinde işler değişir, çünkü demir ışiıma yoluyla enerji saçamaz. 

Yıldızın içindeki demir miktarı arttıkça ağırlığı muazzam boyutlara ulaşır.

Külahlar değişilir. Demir arttıkça mertlik bozulur.

Hani az evvel bahsettiğimiz kütle çekimi ve ışıma dengesi vardı ya… Demir miktarı arttıkça bu denge ortadan kalkar. 

Bir tahta çubuğa kuvvet uyguladığınızı düşünün… Bir noktadan sonra kırılacaktır. Aynı şey yıldızın içinde gerçekleşir

… ve GÜM!

Yıldızımızın çekirdeği çöker.

Yıldız, ışığın 4’te 1’ine yakın bir hılza içeriye doğru çöker. Milyarlarca yıl boyunca yaşayan yıldız, saniyelerden de ufak bir zaman diliminde içine doğru patlama geçirir.

Biz de buna süpernova adını veririz. 

İşte bu olay, demirden bile daha ağır elementlerin oluşmasına neden olur. 

Bir süpernovanın ardından küçük yıldızların çoğu küçük nötron yıldızlarına dönüşür. Eğer yıldız büyükse…

Bir karadelik ortaya çıkar!

Peki görmediğimiz bir kara deliğin varlığına nasıl inanıyoruz?

Newton’un gözümüzle göremediğimiz ışık dalga boylarını keşfinin üzerinden asırlar geçti. Bu keşif sayesinde, bizden fersah fersah uzaklıktaki yıldızların ve gezegenlerin sıcaklıklarını hesaplayabiliyor, kara deliklerin etrafında nelerin döndüğünü daha detaylı görebiliyoruz.

Her şey bakmak ve görmek arasındaki farka göre değişiyor. Gökyüzüne bakıp kara delikleri fark edemiyoruz. Onların etrafında yarattıkları sıra dışı olayları görebiliyoruz. Çünkü gözlerimizin hepsini görmesine imkan yok.

Aslında gözlerimiz, ışığın yalnızca çok küçük bir kısmını görür:

Kırmızı bir arabanın yüzeyi, bizim “kırmızı” olarak adlandırdığımız dalga boyu hariç tüm ışığı emer, kırmızı dalga boyunu yansıtır. Arabanın kırmızı olduğuna dair kanıya varmamıza neden olan şeyde budur. Yani bir renk, boyadan daha fazlasını ifade eder.

Kara delikler ise bütün dalga boylarındaki ışıkları yutarlar. 

Bu nedenle onlara doğru baksak bile fizikçilerin “olay ufku” adını verdikleri büyük bir karartı, bir boşluk görürüz. 

Az evvel gerçekleşen o süpernovanın ardından ortaya çıkan kara delik, aslında tam anlamıyla kara bir deliktir. 

Işığı ve enerjiyi neden kara olduğunu anladık. Ancak hala olayın “delik” kısmından bahsetmedik. Peki nedir bu “delik” dediğimiz şey?

Tekillik. 

Her şey bu nokta da birbirine giriyor, çünkü “tekilliğin” ne olduğunu hala tam olarak bilmiyoruz.

Sebebi çok basit: Kara deliğin yüzeyine “olay ufku” diyoruz, tekillik kısmı ise şimdilik ufkumuzu aşıyor. 

Hacmi sıfıra yakın olan bir maddenin yoğunluğu bu ortamda sonsuza kadar gidebiliyor. 

Tekillik içerisinde sadece olayın değil, insanın ufku da yerle bir oluyor.

Daha iyi anlamak için kara deliklere ilişkin bazı temel sorulara kısa kısa cevaplar verelim.

Kara deliğe yaklaştıkça zaman nasıl değişir?

Olay ufku dediğimiz karartıya yaklaştıkça zamanın da yavaşladığını görürsünüz. Bir noktadan sonra eğer ölmezseniz, evrenin gelecek ve geçmişini hızlı bir çırpıda göreceksiniz. 

Elbette işin bu kısmı tahminlerden ibaret. Hala bu aşamadan sonra tekilliğe ulaşan bir cismin başına nelerin geldiğini bilmiyoruz.

Kara delikler ne kadar büyükler?

Büyük kelimesi sizi yanıltmasın. Zira bilim insanlarına göre en küçük kara delikler bir atom kadar olabilir. Buna rağmen bir dağ kadar ağır olabilirler. 

Güneş’in yerine bir kara delik geçseydi ne olurdu?

Güneş, yıldız formunda olduğu için etrafına ışıma yoluyla ısı enerjisi veriyor. Eğer onunla aynı kütleye sahip bir kara delik yerine geçseydi, Dünya aynı yörüngede kalacaktı. Ancak ısı enerjisi almadığından, soğuk bir cismin etrafında döndüğünden dolayı Dünya donmuş bir kaya parçası olacaktı.

Korkmanıza gerek yok, zira Güneş kara delik olacak kadar büyük bir yıldız değil.

Bir kara deliğe ait ilk fotoğraf, 10 Nisan 2019'da yayımlanmıştır:

Görüntünün diğer animasyonlara göre çok bulanık olmasının haklı sebepleri var. Dünya'dan 55 milyon ışık yılı uzaklıkta bulunan, yıldızımız Güneş'ten 6 milyar kat daha büyük bir yapıya bakıyoruz. Messier 87 galaksinin merkezindeki bu kara deliğin fotoğrafını çekmek hiç de kolay olmadı.

10 yılı aşkın süre boyunca Dünya'nın farklı noktalarındaki araştırmacılar çalıştı. 8 farklı coğrafyadaki 8 teleskop Messier 87 galaksisinin merkezine odaklandı. Yıllar süren veri toplama süreci sonunda 5 petabayt boyutunda bir görüntü oluşturuldu. Son haliyle, bu kare tarihin ilk kara delik fotoğrafı oldu.

KAYNAK: Nat Geo, NASA, ABD Ulusal Bilim Vakfı

94
21
11
6
1
Emoji İle Tepki Ver
94
21
11
6
1