Tüm Dinamiklikleriyle Kara Delikler - I

Bu yazının içerik özgünlüğü henüz kategorize edilmemiştir. Eğer merak ediyorsanız ve/veya belirtilmesini istiyorsanız, gözden geçirmemiz ve içerik özgünlüğünü belirlememiz için [email protected] üzerinden bize ulaşabilirsiniz.

Bildiklerimizin sınırlarına hoşgeldiniz... 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 kendiini 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.

Burada göz kamaştırıcı yolculuğumuza ara vererek, önümüzdeki yazıda, kara deliğin nasıl oluştuğundan ve kara delik türlerinden bahsedeceğiz.

Faydalı olması umuduyla.

Sevgiler.

Dünya'nın Dönüşünü Neden Hissetmiyoruz?

Tüm Dinamiklikleriyle Kara Delikler - II

Yazar

Emre Oral

Emre Oral

Yazar

Katkı Sağlayanlar

Çağrı Mert Bakırcı

Çağrı Mert Bakırcı

Editör

Evrim Ağacı'nın kurucusu ve idari sorumlusudur. Popüler bilim yazarı ve anlatıcısıdır. Doktorasını Texas Tech Üniversitesi'nden almıştır. Araştırma konuları evrimsel robotik, yapay zeka ve teorik/matematiksel evrimdir.

Konuyla Alakalı İçerikler

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim