Kara deliklerin sıra dışı doğası ve bu tuhaf nesnelerden bize hiç bir bilginin ulaşamaması, bizlerin hayal gücünü zorladığı bir gerçek. Elbette pek çok hipotez var. Sorunuzda bahsettiğiniz gibi; başka evrenlere açılan bir kapı mı? Kara deliğin karşı tarafında bir ak delik mi var? Evren yoksa bir kara deliğin içinde mi? Kara delikler başka evrenlerin oluşmasında etken mi? Artık hayal gücünüz başka neler yaratabilirse.
Bu tip fazlaca bilinmezin olduğu durumları, ben genelde "Occam'ın Usturası" felsefesi ile değerlendirmeyi tercih ederim (belki de hayal gücüm çok gelişmemiş, ondandır :)). Cevaba geçmeden önce bu felsefenin içeriğine bakalım.
Occam'lı William 1280-1349 yıllarında yaşamış ve dönemin kilise anlayışı ile lanetlenmiş bir filozof. Bu felsefe anlayışına göre; bilinmezlerin fazla olduğu durumlarda varsayımlar en aza indirilerek, en basit çözüm ele alınmalıdır. Kendi ifadesi ile "bir sorunun en basit çözümü en iyi çözümdür". Bu felsefe görüşünde "ustura" sembolik olarak kullanılmıştır ve gereksiz varsayımları kestirip atmayı sembolize eder.
O halde; bu felsefe ışığında konuyu en basitinden ele alalım ve sırasıyla gidelim.
Evrende kara deliklerin doğasına epeyce yakın nesneler var aslında. Üstelik bu nesnelerin oluşum süreçleri de kara delikler ile aynı. Nötron yıldızları: Güneş kütlesinin 1,5-3 katı olan yıldızların, hidrostatik dengelerinin bozulması ile süpernova patlaması meydana gelir. Yıldız kütlesinin bir kısmını madde ve ışıma yayarak kaybeder ve artık iç enerji olmadığı için geriye kalan tek etki şiddetli kütle çekimidir. İşte bu çekim geriye kalan malzemeyi içe çökertir ve geriye nötron yıldızı dediğimiz, yıldız artıkları kalır. Bu içe çökme çok şiddetlidir, kütle çekim öylesine artmıştır ki atomların etrafında bulunan elektronlar çekirdeğe düşer ve pozitif yüklü protonlar ile negatif yüklü elektronlar nötr hale gelir, yani bunlar da nötrona dönüşür. Nötronlar oldukça kararsız olduğu halde, yani en fazla 15 dakika içinde beta ışıması yaparak bozunuyor ise nasıl kararlı halde kalabilirler? Aslında bu süreç yıldızlarda da oluşuyor ve bozunuyorlar. Ancak bu bozunma neticesinde tekrar proton ve nötron oluşur, yüksek kütle çekimi bunları tekrar kaynaştırır ve gene döndük başa. Uzun lafın kısası bu yıldızlarda sadece nötronlar yoktur, bir miktar proton ve elektron da sürekli olarak bulunur.
Fiziksel Özellikleri: Süpernova patlaması ile bir miktar kütle kaybettiklerinden bahsetmiştik. Bu kütle kaybı nedeniyle nötron yıldızları Güneş kütlesinin 1,3-2,3 katı kadar olabilirler. Olabilirler ama çapları 15-20 kilometreyi geçmez. Bu denli devasa bir kütle küçücük bir alandadır, yani bir çay kaşığı kadar malzeme 1 milyar ton (yaklaşık 900 milyar kg) ağırlığa denk gelebilir. Gezegenimiz ile kıyaslarsak: Yerçekimi katrilyon kat daha fazladır. Bu yüksek çekime maruz kalırsanız yani şiddetli parçacık radyasyonundan ve ısıdan ölmez de yıldızın yüzeyine inerseniz, atomlarınız parçalanır, atomlarınızın elektronları çekirdeğe düşer ve nötronlara dönüşür, yani yıldızın özelliklerinin aynısı olacak şekilde bir parçası olursunuz. Normalde füzyon gerçekleşmediğinden ısı ve ışık kaynağı olmaktan çıkarlar. Ancak yıldızın geçmişinden kalan antik ısı ve ışığı yayabilirler. Tahminen ilk oluştuklarında 600.000 Kelvin ve devamında gittikçe soğurlar.
Kara Deliklere En Çok Benzeyen Yönü ve Aralarındaki Sınır: İşte bu kısım bizlere çok ciddi fikirler verebilir, yani Occam'lı William burada devreye giriyor. Önce iki cismin kütlesini karşılaştıralım: Nötron yıldızları için "yaklaşık 1,3-2,3 Güneş kütlesinde olabilir" dedik. Evrende tespit edebildiğimiz en küçük kütleli kara delik 5 Güneş kütlesi kadar. Peki! Bu aralıkta kütlesi olanları neden tespit edemiyoruz? Çok daha küçük nötron yıldızlarını tespit edebiliyorsak, bunlardan çok daha büyük olanları tespit etmek mümkün olmalı, ama yoklar. Muhtemel fikrim şu; bu kütlenin yani 2,3 Güneş kütlesinden daha büyük olanlar da karadeliğe dönüşmüş olmalı. Kara delikleri nasıl tespit ettiğimizi hatırlayalım: yıldız veya takım yıldızlar anlamsız bir şekilde sanki merkezde çok büyük bir kütle varmışçasına bir yörüngeye oturmuşlar ise "merkezde bir kara delik olmalı" diyoruz. Hatta cisimlerin yaklaşık kütle büyüklüğü ve yörünge hızlarından basit Newton fiziği ile merkezdeki kara delik kütlesini bile hesaplayabiliyoruz. 5 Güneş kütlesinden küçük olanlar elbette ki daha düşük etkiye sahip ve yörüngelerine bir cisim oturmadıysa bunları tespit etmemiz zorlaşıyor.
Biraz Da Kaçış Hızından Bahsedelim; Çünkü Zurnamız Burada "Zırt" Diyor: Kaçış hızı veya kurtulma hızı; Fizikte, kurtulma hızı kütleçekim alanındaki herhangi bir cismin kinetik enerjisinin söz konusu alana bağıl potansiyel enerjisine eşit olduğu andaki hızıdır. Mesela Dünya'mızın kaçış hızı 11 km/sn kadardır. Çok anlaşılır bir şekilde anlatırsak; elinize bir taşı alır da saniyede 11 kilometre gidecek şekilde fırlatırsanız, bu taş Dünya'nın çekim alanından kurtulur ve uzaya kaçar. O halde nötron yıldızlarından kaçış hızı ne? Yaklaşık 130.000-150.000 km/sn , yani ışık hızının yarısı. Peki kara delikler için kaçış hızı ne? Kesinlikle ışık hızının, yani 300.000 km/sn'nin üstünde, çünkü hiç bir şey, bilgi dahi ondan kaçamıyor.
Burası Artık Benim Hipotezim (Bilimsel Kaynak İstemeyin): Şimdi tuhaf bir durumla gene karşı karşıyayız. Işık hızının %50 kadarı ile %100 üstünde olanları tespit edebildik de %70, %90 olanlar nerede? Onlar yok, çünkü nötron yıldızlarının belirli kütle sınırından sonra bir şey daha gerçekleşiyor ve içe çökme bir kademe daha artıyor, cismin çapı artık çok daha küçük hale geliyor ve kaçış hızı bir anda ışık hızının üstüne çıkıyor. Formülü yazayım daha iyi anlayacaksınız.
v: kaçış hızı, G: Kütle çekim sabit, M: Cismin kütlesi, r: Cismin yarıçapı
Formülde gördüğünüz gibi cismin yarı çapı küçülürse orantısal olarak kaçış hızı da artıyor.
İşte bu ikinci çöküş (nötron yıldızları da yeterli beslenirse kara delik oluşturabilir) veya dev yıldızların patlayarak nötron yıldızlarından çok daha şiddetli içe çökmeleri bir şeye neden oluyor. İşte bu şey ne? Bilmiyoruz. Belki nötronları oluşturan alt parçacıkların (kuark-gluon gibi) bir çorbası. Tüm bu anlattıklarımızdan görünen o ki; kara deliklerin bir önceki aşaması nötron yıldızları. Bu yıldızlarda ağırlıklı nötron olduğuna göre, çok daha şiddetli içe çöküşlerde nötronların kaynaşması ile oluşan parçacıkların doğasını anlayabilirsek, belki bir yerlere varabiliriz. Biraz işi bilenler "büyük hızlandırıcıda (CERN) nötronları çarpıştıralım ve bakalım ne oluyor" diyebilir. Bu hızlandırıcıların manyetik alan kullanarak parçacıkları ışık hızına yaklaştırdığını ve nötronların nötr olduğunu hatırlatmak isterim.
Sonuç olarak: Kara delikler hakkında hayal gücümüzü zorlayabiliriz. Fakat bana göre; uzay-zaman dokusunu uç sınırlarda bükebilen, sıradan gök cisimlerinden daha fazlası değiller.
