Tüm Dinamiklikleriyle Kara Delikler: Bir Kara Delik Nasıl Çalışır?

Bildiklerimizin sınırlarına hoş geldiniz... Neden bahsedeceğimiz açık; kara delikler ve onları ilgilendiren her şey. Kara delik kavramı yeni olmasına rağmen, son yıllarda gerek uzaya gönderilen teleskoplar, yeryüzü teleskopları, X-ışını teleskopları ve daha birçok türdeki teleskop yardımıyla, gerekse kuantum mekaniksel araştırmalar, bu kavram hakkında bizlere düşünecek zaman bağışladı. Sadece düşünecek zaman mı; evrene dair sıradışı, akıl almaz bilgiler de var. Başlıyoruz!

1. Kara Delik Nedir?

Öncelikle elimizde bir branda olsun. Bu brandayı, 4 arkadaşımız, 4 köşesinden gersin. Biz de bu brandanın üzerine demir bir top bırakalım. Brandanın ortasında, ağırlık merkezinde (ayağımızın bastığı yeri tam olarak branda ile paralel kabul ediyoruz) konuşlanacak olan top, brandayı biraz yere yaklaştıracaktır; önceki duruma göre şeklini bozacaktır. Daha ağır bir topu brandamızın üzerine koyarsak, branda, yere daha da yaklaşacaktır. Bizler, bir başka hafif topu, brandamızın ortasında oluşan çukurluğun yanına doğru yuvarladığımızda, yuvarladığımız hafif top, yolundan sapacaktır; zira hareket ettiği branda yüzeyi yere paralel olmadığı için; hareket yönü biraz olsun değişecektir. Bunları neden anlatıyoruz? Cevap, amacımızın; kütlenin uzay-zamanı nasıl etkilediğini/eğdiğini açıklayabilmektir. Şimdi olaya daha yakından bakalım.

Güneş'imiz, Dünya'mız, Mars, Venüs, Jüpiter, Kepler-22b, VV Cephei ve sayamayacağımız diğer tüm yıldızlar ve gezegenler, uzay zamana, kabaca modellememizdeki toplar gibi etki ederler. Bu etki, kütleleri sayesinde gerçekleşir; çevrelerinde bir kütleçekim alanı yaratırlar. Bu alanın sebebi de uzay zamanın deformasyonudur. Yukarıda yuvarladığımız hafif topunun yolundan sapması deneyinin makro ölçekte bir benzeri, 1919'da bir İngiliz araştırma grubu tarafından, Batı Afrika kıyılarında Güneş tutulması izlenerek, ışığın gerçekten Güneş tarafından saptırıldığının gözlemlenmesiyle yapılmıştı.

Peki kara delikler, bütün bunların neresinde? Şimdi modellememize geri dönelim; gezegenleri ve yıldızları, toplar ve daha ağır toplar diye sembolize etmiştik. Kara delikleri brandamız üzerinde nasıl sembolize edebiliriz? Biraz düşünmemiz gerekiyor. Bildiğimiz bir şey: kara deliklerden kaçışın mümkün olmadığıdır. Kütleçekimleri bu derecede yüksektir. Bizim toplarımız, yanlarına yuvarladığımız diğer hafif topları, brandayı eğebildikleri ölçüde saptırabiliyorlardı (yani gezegenler, uzayı, kütleleri ölçüsünde deforme edebiliyorlar). Şu halde kara delik için branda üzerinde kullanacağımız deney unsuru, gezegenler ve yıldızlar için kullandığımız toplardan kat kat daha ağır ve brandadaki eğimi daha iyi bir şekilde artırabilmek için daha küçük boyutlarda olması gerekir (buradan kara deliklerin küçük boyutlu olduğu anlamı çıkmamalıdır). Biz burada, bu deney unsurunu, topların kütlelerinin 100.000 katı kadar ağır bir misket olarak alacağız. Bu misketi brandamızın üzerine koyduğumuzda, brandamız eğer yeterince sağlamsa, bu misketle beraber uzayan kısmı, ayaklarımızı bastığımız yere değecek kadar uzayabilir. Bu, brandanın olağanüstü derecede eğilmesi demektir (yani uzay-zamanın olağanüstü derecede eğilmesi). Şimdi, misketimizin yanından bir top yuvarlamayı düşünüyoruz. İlk topu bırakıyoruz; o da ne!? Topumuz, misketin brandada oluşturmuş olduğu çukura düşüyor (yani basitçe kara delik, bir gezegeni yutuyor).

Evet; kullandığımız brandanın uzay-zamanı, topların gezegenleri ve yıldızları, çok ağır misketimizin ise basitçe bir kara deliği simgelediğini bir kez daha tekrar edelim. Artık kara deliklerin uzay-zamanla olan ilişkisi hakkında bir fikre sahibiz. Bundan yola çıkarak bir tanım yapmak gerekirse, ''Bir kara delik, ışık dahil, hiçbir şeyin kaçışına izin vermeyen, çok yoğun olan ve uzayı sonsuza doğru eğebilen bir cisimdir.'' diyebiliriz.

Kara delikler, "gravitasyonel tekillik" dediğimiz bir noktaya yoğunlaşmış olağanüstü kütleden oluşur. Eğer kara deliğin uzayda, tam olarak nerede başladığını sorarsak, olay ufku cevabını alırız. Olay ufku, kara deliğin odaklandığı, yani tekilliğe yoğunlaştığı noktayı merkez olarak alan kürenin sınırlarına verilen addır. Işık da dahil olmak üzere, bütün maddeler bu sınırı geçtikten sonra bir daha geri çıkamazlar; çünkü artık kütleçekiminin imparatorluk sınırları aşılmıştır. Bunların dışında, bir kara deliğin kendisini gözlemlemek imkansızdır; ancak etrafında yarattığı etkilerden yola çıkılarak, ''oralarda bir yerde'' bir kara deliğin olduğu düşünülebilir. Örneğin, aktif galaksilerin merkezlerinde, etrafında bulunan maddeyi yüksek çekim etkisiyle ısıtır, hızlandırır ve ayrıca çok yüksek enerjili X-ışınları yayar. Bu sebeple, aktif galaksilerin çekirdekleri, genelde fotoğraflarda parlak görünür.

Bunların yanında şunu da belirtmeliyiz: bir kara delik, kütlesi oranında kütleçekimine sahip olur; bir örnekle açıklamak gerekirse, eğer bir kara delik, farazi olarak, bir Jüpiter kütlesinde olsaydı, Jüpiter'in kütleçekiminden daha fazla bir kütleçekimine sahip olmayacaktı; Jüpiter ile eşit kütleçekimine sahip olacaktı. Güneş Sistemi'mize uyarlarsak, Güneş'imizin yerinde, Güneş'imizle eşit kütlede bir kara delik olsaydı, Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerin konumlarında bir değişim olmayacaktı.

Kara delik kavramı, kozmolojik anlamıyla, ilk olarak Newton'ın evrensel kütleçekim kanunu ile ortaya çıkmıştır denilebilir. Ancak teknolojinin yavaş gelişmesi (evren gibi; hızlandıkça hızlanan bir sistem: teknoloji) ve olanaksızlıklar gibi birçok faktör sebebiyle, söz konusu kavram bilim dünyasıyla 20. yüzyıl başlarken, ancak tanışabildi. O tarihlere kadar büyük bir merak konusu olan kara delikler, Albert Einstein'ın genel görelilik kuramıyla beraber, fantastikliğinden bir şeyler eksilmiştir. Tezlerini yayımlanmasından bir süre sonra, Einstein'ın alan denkemleri, Karl Schwarzschild (Şvörşıld) adlı bir Alman astronomu tarafından çözümlenerek, galaksi merkezlerindeki kara deliklerin varlığı doğulanmıştı. Ancak kara delikler ile ilgili ilk çalışmalar, 1960'lara kadar uzanır. Kara deliğe dair ilk gözlem, Uhuru uydusu tarafından, 1971'de yapılmıştır. Söz konusu uydu, Kuğu takımyıldızının en parlak cismi olan Cygnus X-1'den yayılan X-ışınlarını tespit etmiştir.

Kara delikler hakkında çok daha fazla bilgi almak için buradaki yazımızı okuyabilirsiniz.

2. Bir Kara Delik Nasıl Oluşur?

Her kara deliğin kökeni aynı mıdır; aynı kaynaktan mı gelirler; aynı şekilde mi yok olurlar? Bu başlık altında, bunları tartışacağız. Oluşumlarına göre kara delikler, üçe ayrılırlar. Bu kara delik tipleri, yıldızsal kara delikler, ilksel kara delikler, orta kütleli kara delikler ve süper-kütleli kara deliklerdir. Esasında bu kara delikleri ayıran, kütleleridir. Kütlesi fazla olan kara deliğin, uzayı daha fazla eğdiği, bir gerçektir. Bundan yola çıkarak da bu grupları değerlendirebiliriz.

Yıldızsal kara delikler

Tür adlarından da anlaşılabileceği gibi, yıldızlarla bir yönden (köken yönünden) ilişkili kara deliklerdir. Bir yıldız, hayatı boyunca çekirdeğinde, hidrojen gibi hafif elementlerin, demir gibi ağır elementlere dönüştürüldüğü füzyon reaksiyonlarına ev sahipliği yapar. Bir yıldıza baktığımızda, yıldızın devasa kütlesi ve bunun sonucu oluşan kütleçekim kuvveti sebebiyle, merkeze doğru; yani kendi üstüne çökmesini bekleriz. Fakat, örneğin Güneş'in 4 milyar yıldır bu şekilde çökmeden, dengede kaldığını bildiğimize göre, buradan, ''Yıldızın içinde bu kütle çekim kuvvetini dengeleyen karşı bir kuvvet olmalı.'' sonucu çıkarıyoruz. Bu kuvvet de temel olarak, yıldızın merkezinde gerçekleşen füzyon reaksiyonları sonucu açığa çıkan enerjinin sürekli var olmasını sağladığı, dışa doğru basınç kuvveti. Yani yıldızın içinde, basınç ve kütleçekim kuvvetinin bir dengesi söz konusu.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

İşte yıldızın çekirdeğindeki füzyon reaksiyonları için gereken girdiler (hafif elementler) tamamen ağır elementlere dönüştüğünde, yıldızın kütleçekimi, artık kendini gösteremeyen füzyon reaksiyonlarının dışa doğru basıncına baskın gelir ve yıldız kendi üzerine çöker. Birçok yıldız için bu çöküşün sonu, beyaz cüce denilen bir yıldız kalıntısıdır. Buradan yola çıkarak, daha fazla kütledeki beyaz cücelerin, daha da güçlü bir gravitasyonel kuvvete sahip olacağını söyleyebiliriz. Güneş'imizin kütlesinin 1,4 katı, hint astrofizikçi, Subrahmanyan Chandrasekhar anısına, ''Chandrasekhar limiti'' olarak bilinir. Çünkü kütle, bu kritik baraja ulaştığında, kütleçekimi, iç basıncı alt eder ve çöküş başlar. Ancak bir limit daha vardır; bu da kara deliklerin oluşumu için bilinen limittir: 15 Güneş kütlesi. Şimdi kısaca yıldızların hayatlarını nasıl sonlandırdıklarına şöyle bir göz atalım:

• Kütlesi, Güneş'in kütlesinden küçük olan yıldız; ömrünün sonunda ''yavaş çekimsel büzülme'' ile büzülerek, kahverengi ya da kara cüceye dönüşür.
• Kütlesi 1 Güneş kütlesi ile 5 Güneş kütlesi arasında bulunan yıldız ise ömrünün sonunda, ''orta çekirdek büzülmesi'' ile ortalama 7000 km yarıçapında, yaklaşık 10.000.000 g/cm³ yoğunluğunda bir beyaz cüce oluşturur.
• Kütlesi, 5 Güneş kütlesi ile 15 Güneş kütlesi arasında bulunan yıldız, ömrünün sonunda ''hızlı çekirdek büzülmesi'' ile yaklaşık 20 km yarıçapında, $3\times 10^{14}$ g/cm³ yoğunluğunda bir nötron yıldızına dönüşür.
• Ve son olarak, kütlesi 15 Güneş kütlesinden büyük olan yıldızlar, ömürlerini tamamladıklarında, ''çok hızlı çekirdek büzülmesi'' geçirerek, yaklaşık 4 km yarıçapında, $10^{16}$ g/cm³ yoğunluğunda bir kara delik oluşturur.

Eğer bir yıldız, evriminin son aşamasında bir kara deliğe dönüşmüşse, kara deliği algılamamız olanaksızdır. Çünkü, kara delikten madde veya fotonun kaçabilmesi için kaçma hızının, ışığın boşluktaki hızından büyük olması gerekir. Işığın, boşluktaki hızından (yaklaşık 299.792 km/sn) daha büyük hızların varlığı, deneysel veya gözlemsel olarak henüz doğrulanamamıştır. Gökbilimciler, yıldızlara, gökadalara, yıldız çevrelerindeki gezegenlere ilişkin bilgileri bu cisimlerden gelen fotonları çözümleyerek elde ediyor. Bir kara delik varsayalım; nesnel olarak o cisim bizim evrenimizde, ancak, "Kara deliğe düşen madde, foton artık bir başka evrendedir." betimlemesiyle, bizim evrenimizin ''dışı'' anlatılmıyor; "O madde veya fotona ilişkin bilgi, artık bize ulaşamaz; bu sebeple o bilgi artık evrenimizde yoktur." denmek isteniyor. Peki o zaman kara deliklerin varlıklarını gözlemsel olarak nasıl anlayabiliriz? Kara delik bize ışık, bilgi göndermiyorsa, metafizik bir kavram olmaktan öteye nasıl geçebilir?

Eğer kara delik, bir çift yıldız sisteminin bileşenlerinden birisi veya galaksilerin çekirdeğindeyse durum biraz farklı hale gelir. Bugünkü fizik bilgimizle büyük boyutlarda enerjinin, özgür duruma geçen çekimsel potansiyel enerjide yattığını biliyoruz. Bazı çift yıldız sistemlerinde ortaya çıkan X-ışınlarının kaynağını ancak, bir kütleçekimsel potansiyel enerjinin açığa çıkmasıyla açıklayabiliyoruz. Bu da bizi çok ama çok güçlü bir çekim alanı varsayımına götürüyor. Çift yıldız sistemlerindeki bileşenlerden birinin çevresinde, bir ''toplanma diski''nin varlığına ilişkin gözlemler bulunuyor. Bu gözlemsel verilerden yola çıkarak, kara deliğin, komşu yıldızdan madde kopardığı, kopan maddenin kara deliğe düşmeden önce, bir toplanma diski oluşturduğunu anlıyoruz. Kara deliğin kendisinden olmasa da çevresindeki bu diskten bilgi elde edebiliyoruz.

İlksel kara delikler

İlksel kara deliklerin tam olarak neyi karşıladığını, bu yazıyı okuduktan sonra, isimlerinden hatırlayabiliriz: evrenimizin erken dönemlerindeki aşırı madde yoğunluğundan dolayı oluştuğu düşünülen, varsayımsal kara delik türüdür. Büyük Patlama modeline göre, evrenin oluşumundan sonraki ilk birkaç dakikada basınç ve sıcaklık, müthiş derecede yüksekti. Bu şartlar altında, madde yoğunluğundaki basit dalgalanmalar, kara delik oluşturmak için yeterli yoğunluktaki bölgelerin ortaya çıkmasıyla sonuçlanabilir. Yüksek yoğunluklu çoğu bölgenin, evrenin ilk anlarındaki genişlemenin etkisiyle hızlı bir şekilde dağılmaktasına rağmen, ilksel bir kara delik, stabil yapısını koruyarak günümüze kadar süregelebilir. 10¹⁴ kg ila 10²³ kg aralığında kütleye sahip olan bu ilksel kara delikler, ayrıca birer karanlık madde adayıdırlar. Yani ''karanlık madde'' diye tanımladığımız olgu, bu kara deliklerden oluşuyor olabilir.

lksel kara delikleri tespit etmenin bir yolu, yayımladıkları Hawking radyasyonudur. İngiliz fizikçi, Stephen Hawking, 1974'te büyük sayıda ve küçük ilksel kara deliklerin, Samanyolu Galaksisi'nin belli bölgelerinde oluşabileceğini kuramsallaştırmıştır. Kuramın içerisinde, tüm kara deliklerin, kütleleriyle ters orantılı bir hızda bir radyasyon yaydığı olgusu da yer almıştır. Bu radyasyon, Hawking radyasyonudur. Bu radyasyon, söz konusu kara deliklerin kütlelerinde azalmaya neden olduğundan, çok küçük kütleli ilksel kara delikler, buharlaşırlar. Bu buharlaşma, elbette günlük yaşamda karşılaştığımız buharlaşma değildir; kara deliğin giderek kütle kaybetmesi için kullanılmış bir benzetmedir. İlksel kara deliklerin hayatının son aşaması, milyonlarca megaton hidrojen bombasının patlamasıyla eşdeğer şiddette meydana gelen radyasyon patlamalarına sahne olur. Buharlaşmanın son aşaması da böyle geçer. Düzenli bir kara delik (yaklaşık 3 Güneş kütlesine sahip bir kara delik), evrenin yaşamı boyunca kütlesinin tamamını kaybedemez; kaybedebilmesi için yaklaşık 10⁶⁹ gerekir. Ancak, ilksel kara delikler, herhangi bir yıldız çekirdeğinden oluşmadığı için (yıldızsal kara delik olmadıkları için), herhangi bir boyutta olabilirler; küçük, çok büyük, orta, vs. Yaklaşık 10¹¹ kg kütleye sahip bir kara deliğin yaşamı, evrenin yaşı kadar bir süre alır. Eğer Büyük Patlamanın hemen sonrasında, bu gibi ilksel kara deliklerden oluşmuş olsaydı, günümüzde Samanyolu Galaksisi'nin yakınlarında, bunlardan gözlemliyor olabilirdik.

NASA'nın 2008'de fırlatılan uydusuyla yörüngeye oturan Fermi Gama Işını Teleskobu'nun bir amacı da, bu tip ilksel kara delikleri ve buharlaşmalarını gözlemlemekti. Ancak kuramsal Hawking radyasyonu olmasaydı, böylesi ilksel kara deliklerin varlığından bahsetmemiz oldukça zor olurdu. Küçük bir ilksel kara deliğin Dünya'nın yakınından geçerken akustik sinyaller yaratması beklenir. Büyük bir nükleon kitlesiyle karşılaştırıldığında, ufak kalan çapları ve görece yüksek hızları dolayısıyla, yeryüzünde hiçbir kötü etki yaratmadan transit geçiş yapabilmeleri beklenir. Bu tip kara delikleri tespit etmenin başka bir yolu da, yıldız yüzeyindeki dalgacıkları gözlemek olabilir. Eğer ilksel bir kara delik, bir yıldızdan transit geçiş yaparsa, yıldızın yoğunluğunda gözlemlenebilir titreşimler meydana gelir.

İlksel kara delikler hakkındaki bir başka şüphe ise gama ışını patlamalarının açıklaması olarak düşünülmeleridir. (Bkz. Evren'in Göz Kırpışı: Gama Işını Patlaması) Ancak henüz bu açıklama bilimsellik kazanmış değildir. İlksel kara deliklerin çözüm getirebileceği sanılan diğer problemler: karanlık madde problemi ve kozmolojik monopol (tek kutup) problemidir. İlksel bir kara delik mutlaka küçük olmak zorunda olmadığından, daha sonraki galaksilerin oluşumlarına da katkıda bulunmuş olabilirler. İlksel kara delikler bu problemleri çözemeseler bile, kozmologlara, evrenin ilk anlarındaki yoğunluk dalgalanması spektrumuna sınırlamalar getirilmesi ve erken evrendeki ilksel kara delik sayısının tespit edilmesi konusunda yardımcı olmuşlardır.

Bütün bunların yanında, sicim teorisinin öngörüsüne göre, eğer 4 boyutlu bir evren söz konusu olsaydı, en küçük ilksel kara delik şimdiye kadar buharlaşmış olmalıydı. Çünkü en küçük ölçeklerde kütleçekiminin nasıl davranacağını belirlemesi beklenen bu teoriye göre, kütleçekimi, ilksel kara deliklerin buharlaşmasını yavaşlatıyor olabilir. Bu da doğal olarak, galaksimizde birkaç bin ilksel kara deliğin yaşıyor olabileceği anlamına gelir. Eğer yukarıda bahsettiğimiz Fermi Gama Işını Teleskobu ile yapılan gözlemlerde, gama ışını patlamalarında küçük, özel girişim desenleri gözlemlenirse, bu, dolaylı yoldan hem ilksel kara deliklere hem de sicim teorisine kanıt olabilir.

Orta kütleli kara delikler

İsimlendirmeden de anlaşılacağı üzere, küçük boyuttaki kara deliklerle süper kütleli kara delikler arasında, bir yerde olmaları beklenir; öyledirler de. Kütleleri, 100 Güneş kütlesiyle 10.000 Güneş kütlesi arasında değişebilir. İlk kez gözlemlendikleri, yaklaşık 40 yıl öncesine kadar, galaksilerin merkezlerini domine ettikleri sanılmaktaydı fakat gerçeğin daha farklı olduğu anlaşıldı. Daha çok, evrende başıboş dolaşan bu kara delikler, yıldızsal kara deliklerden çok daha parlaktırlar (aslında kendi ışıkları değil; ''avlarının'' çığlık sesleri olarak düşünebileceğimiz çok sıcak toz bulutları ve X-ışınları). Orta kütleli kara deliklerin, görece kısa bir geçmişte çöken yıldızlardan oluştukları ve günümüzde de büyüme sürecini yaşadıkları görüşü de bir başka görüştür. Hem süper kütleli, hem de orta kütledeki kara deliklerin, Evren'in başlangıcındaki ilkel maddeden oluştuklarını düşünen bilim insanları, orta kütleli kara deliklerin yıldızsal kara deliklerden, halihazırda yaşadıkları büyüme süreci ile ayrıldıklarını düşünüyorlar.

Orta kütleli kara deliklere dair güncel bir örnek, M-82 galaksisi'nde bulunan kara deliktir. Etrafında yarattığı etkilerle beraber parlaklığı, 460 Güneş kütlesine sahip olduğunu göstermektedir. Bu özelliğiyle, Samanyolu'ndan 5 kat, Samanyolu'nun merkezinden ise 1 kat daha fazla parlaktır. Ancak bu parlaklık, çok aktif olan söz konusu kara deliğin aktivitleriyle beraber değişmektedir. Dünya'mızdan 12 milyon ışık yılı uzakta bulunan bu kara delik, 6563 Angström dalga boyunda iyonize hidrojen atomları yaymaktadır. Komşusu, M-81 ile dramatik bir birleşmeye sahne olabilecek olan bu galaksi, merkezindeki kara deliğiyle beraber oldukça yaşlıdır. Kızılötesi teleskopla bakıldığında, M-82, gökyüzündeki en parlak galaksidir.

Tıpkı yıldızsal ve süper kütleli kara delikler gibi, orta kütleli kara delikler de yakınlarında bulunan yıldızlardan, gaz ve toz bulutlarından ve diğer maddelerden kütle çalarlar; böylece, etraflarında bir toplanma diski oluştururlar. Yukarıda, M-82 galaksisi'ndeki kara deliğin parlaklığının değişebilir olduğunu belirtmişik; bunun yanında bu parlaklığın değişimi, periyodiktir. Her 62 günde bir, parlaklığı artıp azalan bu galaksinin bu parlayıp sönme sürecinin, yakınlaştığı komşu galaksi, M-81 ile birbiri etrafında dönerkenki periyodundan kaynaklandığı düşünülmektedir. Kara delik ise bir dev ya da bir süper-dev olduğu düşünülen bir yıldızdan madde çalmaktadır. Bu madde çalma sürecinde, önce yıldızın dış tabakasını çalan kara delik, ardından iç kısımlarla kendine bir ziyafet çekecektir. Bu yıldızın dev veya süper-dev sınıfından olması, belki de kara galaksinin parlaklığının sebebidir.

Bazı hipotezler, küçük kara deliklerin birleşerek orta büyüklükteki kara delikleri oluşturduğunu söylese de, son zamanlarda yapılan araştırmalar, bunun yanlış olduğunu göstermektedir. Orta büyüklükteki kara deliklerin oluşumu için tek yol, şimdilik yıldızsal kara deliklerin ilerleyen yaşlarında hala inanılmaz bir gelişim göstererek aşırı büyümesi olarak görünmektedir. En küçük kara delikler olan 10 Güneş kütlesinden büyük kara delikler, süpernovalardan, yani yıldız kalıntılarından ortaya çıkar; en büyükleri ise milyarlarca Güneş kütlesine sahip olup, galaksilerin derinliklerinde yaşarlar. Galaksilerin birbirleriyle etkileşmesinde de bu dev kara deliklerin rolü büyüktür.

Bir diğer orta kütleli kara delik ise, Hyper-Luminous X-ray source 1 (HLX-1) olarak bilinen gökcismidir. Bu kara delik, ESO 243-49 diye adlandırılan bir galaksinin yakınında konuşlanmıştır. Esasında 2009 yılına kadar resmi olarak kara delik özelliği kazanmamış olan bu gökcismi, yoğun olarak yaydığı X-ışınından dolayı bir kara delik olarak görülmekteydi. Nitekim, 2009 yılında, cüce galaksinin ESO 243-49 ile karşılaşması ve yutulmasının gözlemi ile beraber, bu cismin bir kara delik olduğu ortaya çıktı. Kara delik, 2004 yılının Kasım ayında, yayımladığı ultra-radyasyonla beraber keşfedilmişti (o zamanlar ''kara delik'' değildi tabii). ESO 243-49'daki 243, ana galaksinin numarasıyken, 49 ise cüce galaksinin numarasıdır. Birleşmeden sonra (aslında dramatik bir yutulma), isim, bu şekilde değişmiştir.