Kara Delikler Hakkında Bilinmeyenler

1

Kara delik, her türlü kütle ve ışığın kendisinden kaçamayacak derecede güçlü çekim kuvvetine sahip olan, hacmi küçük ama kütlesi büyük bir kozmik gök cismidir. Gök bilimi ve astrofiziğe dair belki de en yaygın olarak dile getirilen ancak bilimsel olarak en az bulguya sahip kavramdır. İnsanlara “Kara delik nedir?” diye bir soru yöneltsek, kuşkusuz eksik ve yanlışlarıyla birçok kişinin bir fikir beyan edeceği görülür. İnsanoğlunun evreni anlamlandırma yolculuğunda farklı teoriler ve yaklaşımlar sunan kara delikleri gelin beraber inceleyelim…


Kara Delikler Nasıl Oluşur?

Yıldızların ömrünün tamamlanması yaklaştıkça, bir süre sonra yıldızın merkezindeki tepkimeler kütle çekimini dengeleyemez hale gelir ve yıldızın kütlesinin tamamı bu merkeze çekilmeye başlar. Kütlenin merkeze çekilmesi sonucu yıldız, ana kütlesinin yüzde 90’ını kaybeder ve sonucunda tüm kütle bir noktaya toplanmış olur. Kütlenin bir noktada toplanmasıyla müthiş derecede bir çekim kuvveti oluşur ve ışık dahil tüm maddesel kütleleri içine çeken bir cisim haline gelir.

Kara deliklerin varlığı doğrudan gözlem yapmak suretiyle bilinemez. Ancak çeşitli dalga boylarını kullanan dolaylı gözlem teknikleri sayesinde tespit edilmektedir. Kullanılan dolaylı teknikler, aynı zamanda kara deliklerin oluşturduğu çekim alanı nedeniyle çevrelerinde sürüklenen maddesel oluşumları da inceleme olanağı sunmaktadır. Günümüzde kara deliğin varlığı, astrofizikçiler ve kuramsal fizikçilerden oluşan bilimsel topluluğun neredeyse tüm üyelerinin onayıyla kesinlik kazanmış durumdadır. Yine de halen kara deliklerin varlığına inanmayan ve buna farklı yaklaşımlar getiren çevreler mevcuttur.

Kara delik kavramının ilk olarak 18. Yüzyıl sonlarında Newton’un Evrensel Çekim Kanunu kapsamında ortaya çıktığı söylenebilir. Ancak o dönemdeki araştırmalar; yalnızca çekimin oluşturduğu kaçış hızının, ışık hızından daha büyük olan kütlelerin var olup olmadığına dair bir yaklaşımdı. Henüz gizemli bir varsayımdan öteye geçemeyen bu yaklaşım, 20. Yüzyılın başlarında Albert Einstein’ın genel görelilik kuramını ortaya atmasıyla belirgin hatlar kazanmaya başlamıştır. Görelilik kuramının ortaya atılmasından kısa bir süre sonra ise Karl Schwarzschild tarafından Einstein’in çalışmaları kapsamında bulduğu denklemlerin, merkezi bir kara deliğin varlığına işaret ettiğine dair çözümlemeleri yayınlandı.Kara deliğin varlığına dair ilk gözlem 1971 tarihinde Uhuru uydusu tarafından yapılarak, Cygnus X-1 çift yıldızında X ışınları kaynağı tespit edilmişti. Kara delik kavramı ise Kip Thorne tarafından 1960’lı yıllarda ortaya atılmıştır.

Oluşan kara deliklerin türünü kütleleri ve büyüklükleri belirlemektedir. Bu kapsamda; İlksel Kara Delikler, yıldızsal kara delikler ve Süper Kütleli Kara Delikler olarak sınıflandırılmaktadır. Bilim insanlarınca ilksel kara deliklerin atom kadar küçük olmalarına rağmen dağ kadar büyük bir kütleye sahip olduklar belirtilmektedir. En yaygın olarak bilinen  kara delik,  orta büyüklükte değerlendirilen Yıldızsal Kara deliklerdir. Bir Yıldızsal Kara Deliğin kütlesi güneşin 20 katı büyüklükte ve yaklaşık 16 km çapında olabilmektedir. En büyük kara delikler ise Süper Kütleli Kara Deliklerdir. Bu kara delikler ise milyonlarca güneş kütlesinde ve bir evrenin, bir galaksinin genişliğinde olabilir. Güneş sisteminin içinde bulunduğu Samanyolu galaksisinde de Sagittarius A isimli süper Kütleli Kara Delik bulunmaktadır ve yaklaşık 4 milyon  adet güneş büyüklüğünde kütleye sahiptir.


Olay Ufku

Kütlesel madde ve ışığın kaçışının mümkün olmayacağı bölgeyi sınırlayan kuşağa  Olay Ufku adı verilir. Olay ufku ve ötesini bilinen fiziksel yasalarla açıklama gibi bir şansımız bulunmamaktadır. Teorik olarak kara deliğin olay ufkunda zaman tamamıyla durmaktadır. Ayşe ve Mehmet isimli iki insan düşünün, Ayşe’nin bir kara deliğin olay ufkuna girdiğini, Mehmet’in de onu gözlemlediğini varsayalım. Ayşe kara deliğin içine çekildikçe Ayşe’ye göre zaman çok hızlı ilerliyor gibi görünse Mehmet’in gözlemiyle Ayşe’nin hareketleri yavaşlayacak ve belli bir zaman sonra durma seviyesine gelecektir.Gerçekte ise Ayşe kara deliğin içine girerek gözlerden kaybolmuş olacaktır. Aslında böyle bir durum gerçekte mümkün değildir.  Sir Martin Rees’in ortaya attığı teoriye göre kara deliğin içine düşen insanlarda tek etki oluşacaktır, o da Spagettileşme...Yani müthiş çekim etkisinin altında kara deliğin içine düşen insan uzayarak parçalanacak, tüm moleküllerine kadar ayrılana kadar parçalanma devam edecek ve sonunda ince düz bir çizgi halini alacaktır.

Bir insanın hayatta kalabilmesi için teorik olarak çok geniş bir kara delikten geçmesi gerekmektedir. Böyle bir durumun meydana geldiğini düşünelim. Bu kez Ayşe’nin büyük bir kara deliğin etki alanına girdiğini varsayalım. Ayşe kara deliğin merkezine doğru çekildikçe Mehmet için gözleme konu görüntüler giderek yavaşlayacaktır. Bunun nedeni Ayşe uzaklaştıkça görünmesini sağlayan fotonların Mehmet’e daha geç ulaşmasıdır. Ayşe için geçen 1 saniye, Mehmet ve dünyada yaşayan diğer insanlar için yılların geçmesi anlamına gelecektir. Sanırım Christopher Nolan’ın ‘İnterstellar/Yıldızlararası’ filmini izleyenler bu örneği çok daha iyi anlayacaklardır.


Kara Delikler Hakkında Merak Edilenler

Kuantum teorisine göre evrende var olan hiçbir şey tamamen yok olamaz. Bu bağlamda dünya hayatı var olduğundan beri meydana gelen ya da gelecek durağan/hareketli tüm görüntüler de yok olmayacaktır. Bu durum, ışık dahil tüm kütleleri içine çeken galaksimizdeki bir kara delikte geleceğin görülebileceğine dair ihtimaller ve düşünceler ortaya çıkarmaktadır.Ancak bu ihtimalin meydana gelmesi için de kara deliğin içindeki insanın kütle merkezine düşmemesi ve kara deliğin de görülebilecek geleceğe kadar yaşaması gereklidir.

Kuantum teorisi ve Einstein’in görecelik teorisi birlikte dikkate alındığında, ışık hızına ulaşıldığında zamanın duracağı, ışık hızı aşıldığı vakit ise zamanda ileriye doğru bir yol alınacağı teorik bazda bilinmektedir. Kara deliğin içindeyken çekim kuvvetinin etkisiyle kazanılan ivme ile ışık hızının aşılabileceği ihtimali karşısında yandaki örnek bu yaklaşımı desteklemektedir.

Şu an güneş sisteminde ve Samanyolu Galaksisinde gezegenimizi etkileyecek bir kara delik bulunmamasına rağmen gerek bilim araştırmalarında gerekse İslami yaklaşımlarda, kıyametin bir kara deliğin çekim alanına girmekle gerçekleşeceğine dair yaklaşımlar bulunmaktadır. Kur’anda bulunan bazı ayetlerin  ise kimi araştırmacılar tarafından kara deliğe işaret edildiği beyan edilmektedir.

Kara delikler adına belki de en ilginç yaklaşım kara delikler sayesinde başka evrenlere ya da boyutlara ulaşılabileceğine ilişkin. Bilindiği gibi evrende kütlesi olan her cisim kütlesi ölçüsünde uzay-zaman dokusunu bükmektedir. Bunu gerdirilmiş bir çarşafa benzetebiliriz. Çarşafın üstüne yuvarlak bir bilye ya da bir futbol topu attığımızda çarşaf cisimlerin kütleleriyle bükülür. Evrende devasa düzeyde oluşan kara delikler, çekiminin etkisiyle kütlesinin de artması sonucu uzay-zaman dokusunu büker ve kara deliğin içindeki nesneyi farklı evrenlere ya da noktalara bağlayabilir.

Dünyaya en yakın kara delik, 3000 ışık yılı uzaklıktaki V616 Mon ismindeki kara deliktir ve gezegenimiz için herhangi bir tehlike oluşturmamaktadır.

Kara deliklerin yok olması mümkündür. Hawking ışınımı verilen teoride, evrende bulunan negatif yüklü anti maddenin kara deliğin çekim alanına girmesi sonucu pozitif yüklü parçacıkların uzaklaştığı ve bu durumun kara deliğin zamanla anti madde ile dolması sonucu kütlesini kaybedeceğine yönelik tahminlerde bulunulmaktadır.

Şu ana kadar evrende keşfedilen en büyük kara delik S5 0014+813 isimli kara deliktir ve 40 milyar adet güneşin kütlesinde olduğu tahmin edilmektedir.

Sonuç olarak; kara delikler hakkında bilinenler tamamıyla dolaylı gözlemler, matematiksel hesaplar ve araştırmalar doğrultusunda ulaşılan teorik tahminlerden ibarettir. Henüz bu konuda gerçek bir gözlem yapılabilecek seviyeye gelinememiştir. Zira uzay araştırmalarında ulaşılması en zor teknoloji, hız’dır…


Konuyla İlgili Film Önerisi

İnterstellar/Yıldızlararası
Vizyon tarihi: 7 Kasım 2014 (2s 49dk)
Yönetmen: Christopher Nolan
Oyuncular: Anne Hathaway,
Casey Affleck, Jessica Chastain,
Matthew McConaughey
TürBilimkurgu:Dram
Ülke:ABD
Eski bir astronot olan Cooper, geniş mısır tarlalarında çiftçilik yaparak geçinmektedir; amacı çocuklarına güvenli bir hayat sunmaktır. Onlarla yaşayan Büyükbaba Donald çocuklarla ilgilenirken, henüz 10 yaşında olan kızı Murph üstün bir zekaya sahiptir. Geçmiş bilim insanı kariyerini özleyen Cooper’ın karşısına  beklenmedik bir teklif çıkar ve ailesinin ve insanlığın güvenliği için zor bir karar alması gerekir… 
Christopher Nolan’ın, Jonathan Nolan ile kaleme aldığı ve yönetmenliğini üstlendiği filmin yıldız oyunculardan kadrosunda Matthew McConaughey, Anne Hathaway, Jessica Chastain, Matt Damon, Bill Irwin, John Lithgow ve Michael Caine gibi oyuncular yer alıyor. Bilimkurgunun ile birlikte dramatik öğeler de içeren filmin senaryosu Fizikçi Kip S. Thorne’nun ‘Solucan Delikleri’ teorisinden ilham alıyor. Filmin 2014 yılında çıkmasına rağmen İMDB’de üst sıralarda olması da dikkat çeken başka bir ayrıntıdır.
Share

1 YORUM

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here