Karadelikler yıldızları yuttukça büyür mü?

Kara delikler yıldızları yuttukça büyür. Bir kara delik sadece yıldızları değil etrafındaki maddeyi çekme yeteneğiyle biliniyor. Yıldızlar ya da gazlar kara deliğin olay ufkuna yani geri dönüşü olmayan noktaya yaklaşan herşey kara delik tarafından çekiliyorlar. Eğer bu maddeler kara deliğe düşerse kara delik büyüyor ve kütlesi artıyor.

Bunun yanı sıra kara deliklerin etrafındaki madde birikintisi düşmeden önce ısınarak ışık yayıyor. Bu da aktif kara deliklerin çok parlak görünmesine sebep oluyor. Yani kara delikler madde yedikçe ve kütlelerini artırdıkça büyümeye devam ediyorlar.^[1]

Evet, kara delikler yıldızları, gazları ve hatta ışığı bile içine çekebilecek kadar güçlü bir kütle çekim kuvvetine sahiptirler ve bu süreçte büyürler. Kara deliğin kütle çekimi, olay ufku olarak adlandırılan görünmez bir sınır oluşturur. Bu sınırın içinde kalan her şey, kaçamayacak kadar güçlü bir çekime maruz kalır. Yani bir yıldız veya başka bir madde kara deliğin yakınından geçerse ve olay ufkunun içine düşerse, kara delik onu yutar ve bu da kara deliğin kütlesinin artmasına neden olur.

Bir kara delik maddeyi yuttukça kütlesi artar. Kütle arttıkça, kara deliğin çekim gücü de artar ve olay ufku genişler, yani kara deliğin "büyüklüğü" genişlemiş olur. Bu durum aslında kara deliklerin evrende büyüme biçimidir; kütle kazanarak genişlerler. Kara deliklerin büyümesini belirleyen şey, onların çevresindeki madde miktarıdır. Eğer bir kara delik çevresinde bir yıldız sistemine veya gaz bulutlarına sahipse, bu maddeleri çekip içine alarak büyümeye devam eder. Fakat çevresinde yutabileceği yeterince madde yoksa, kara delik büyümekte zorlanır.

Bir kara deliğin büyümesi sırasında çok ilginç bir olay da gerçekleşir: Yutulan madde kara deliğe düşerken, bu madde çoğu zaman çok yüksek hızlara ulaşır ve şiddetli bir ısınma yaşar. Bu da X-ışınları gibi yüksek enerjili ışınımlar yaymasına yol açar. Bu nedenle bilim insanları, bir kara deliğin aktif olarak madde yuttuğunu, etrafından gelen bu yüksek enerjili radyasyonu gözlemleyerek anlayabilirler. Yani bir kara delik aslında "görünmez" olmasına rağmen, etrafındaki bu etkileri gözlemleyerek varlığını tespit edebiliriz.

Yani, evet; kara delikler yıldızları, gazları ve diğer maddeleri yutarak büyürler. Yuttukları her madde, onların kütlesini artırır ve çekim güçlerini de daha etkili hale getirir. Ancak bir kara deliğin büyüklüğü veya çekim kuvveti sınırsız değildir; büyümesi, çevresindeki maddeleri yutup yutmadığına bağlıdır. Eğer kara delik yutacak bir şey bulamazsa, olduğu gibi kalır. Ama evrendeki büyük galaksilerin merkezinde yer alan süper kütleli kara delikler, milyonlarca hatta milyarlarca güneş kütlesi büyüklüğünde olabilirler ve bunun nedeni, çevrelerindeki yıldızları, gazları ve hatta diğer kara delikleri bile zamanla yutmuş olmalarıdır. Kara deliklerin büyüme süreci bu şekilde işler.

Bir karadelik iki mekanizmayla büyür: çevresindeki maddeleri yutarak ve başka karadeliklerle birleşerek. Ancak bugüne kadar bu iki mekanizmanın hangisinin daha baskın olduğu bilinmiyordu. Fabio Pacucci ve Abraham Loeb, kendi oluşturdukları bir modeli kullanarak bu konu ile ilgili tahminler yapmışlar. Sonuçlar, bir karadeliğin daha çok hangi mekanizmayla büyüdüğünün karadeliğin kütlesine ve Dünya’ya uzaklığına bağlı olarak değiştiğini gösteriyor.

Araştırmacıların tahminlerine göre Dünya’ya daha yakın olan karadeliklerin küçük kütleli olanları çoğunlukla madde yutarak, büyük kütleli olanlarıysa genellikle başka karadeliklerle birleşerek büyüyor. Dünya’ya daha uzak olan karadelikler içinse durum tam tersi: Büyük kütleli karadelikler çoğunlukla madde yutarak, küçük kütleli karadeliklerse genellikle başka karadeliklerle birleşerek büyüyor. Işık uzayda sonlu bir hızla yayıldığı için evrende ne kadar uzağa bakarsak zamanda o kadar geçmişi görürüz. Dolayısıyla elde edilen sonuçları şöyle ifade etmek de mümkün: Evrenin ilk zamanlarında büyük karadelikler çoğunlukla madde yutarak, küçük karadeliklerse genellikle başka karadeliklerle birleşerek büyüyordu. Günümüzdeyse küçük karadelikler çoğunlukla madde yutarak, büyük karadeliklerse genellikle başka karadeliklerle birleşerek büyüyor.

Geçmişte yapılan bilimsel çalışmalar çoğunlukla madde yutarak büyüyen karadeliklerin kendi eksenleri etrafında daha hızlı döndüğünü göstermişti. Bir karadeliğin kendi etrafındaki dönme hızı da etrafındaki maddelerin ışıldama biçimlerini etkiler. Araştırmacılar da bu bilgiden yola çıkarak kendi oluşturdukları modeli bilinen, Dünya’ya yakın karadelikler üzerinde test etmişler. Sonuçlar modelin yaptığı tahminlerin başarılı olduğunu göstermiş.

Detaylı bilgiye araştırmacıların The Astrophysical Journal’de yayımladıkları makaleden ulaşabilirsiniz.

Bence Evet büyür çünkü madde korunumu için onun ağırlığını da alır ve daha da büyümesi gerekir yani madde yuttukça büyür ve çekim kuvveti artar buda daha fazla madde yutmasına ve dahada büyümesine neden olur